5月8日，我国散裂中子源（CSNS）用户香港大学机械工程系教授黄明欣团队在Science在线宣布题为Making ultrastrong steel tough by grain-boundary delamination的论文(DOI: 10.1126/science.aba9413)，论文表现了黄明欣团队在高强高韧变形分配钢（D&P钢）研制取得的开展，这也是CSNS首个在Science上宣布的用户试验效果。
具有优异功能的低成本合金资料一直以来都是轿车、航空等工业开展的根底与依托。但是，资料的强度（承载才能）和开裂耐性（抗开裂才能）往往很难一起统筹。黄明欣团队近年来与CSNS通用粉末衍射仪（GPPD）团队协作，对系列样品进行了体系的表征与研讨，以中子衍射为研讨手法，深入研讨亚稳奥氏体、位错这两者在低成本D&P钢开裂行为中扮演的效果。
中子衍射具有高穿透才能、高分辨率、无损等优势，可用于剖析具有织构等杂乱资料的安排结构特征。在GPPD团队的支撑下，黄明欣团队经过中子衍射谱有用取得低成本D&P钢的相体积分数和位错密度等重要的微观参数信息（图1）。受GPPD数据等支撑，黄明欣团队创始性地提出高屈从强度诱发晶界分层开裂增韧新机制，打破了传统的进步强度会下降资料开裂耐性的知道。而且依据此新机制取得了一起具有极高屈从强度（~2 GPa）、极佳耐性（102 MPa·m1/2）、杰出延展性（19%的均匀延伸率）的低成本D&P钢（图2）。
D&P钢中的晶相存在大的畸变、缺点、择优等，对中子衍射数据要求高，GPPD的高分辨率和杰出衍射峰型确保了该研讨所需的数据质量。一起，GPPD为消除择优等要素对数据剖析的影响，为本类试验专门规划了旋转样品杆。GPPD是我国散裂中子源首期建造的三台谱仪之一，自2018年运转敞开以来，现已顺利完成近90项用户课题研讨，多项用户试验效果已在Science、Nature Communication、Advanced Materials等期刊宣布。
图1 超强钢的中子衍射图谱，在CSNS的GPPD取得
图2 （A）三维图解模型描绘了样品加载方向与D&P钢安排结构的联系。（B）工程应力应变曲线。（C）J-积分阻力曲线。
来历：我国科学院高能物理研讨所
