TiAl 基金属间化合物晶体中因金属键与共价键共存, 可能同时兼有金属的韧性及陶瓷的高温性能, 因此具有高的比强度﹑比模量﹑良好的抗氧化性﹑抗蠕变性和优良的高温强度﹑刚度以及低的密度等特性,是一类很有发展前途的高温结构材料,然而室温脆性限制了它的发展和广泛应用。因此,研究TiAl 基金属间化合物断裂机理对材料服役环境的评价及改善其室温塑性具有重要的科学意义。
我室金属材料的变形与断裂课题组科研人员在国家自然科学基金项目(50471109)的支持下,在TiAl金属间化合物断裂机理、韧化机理等方面的研究上取得系列研究成果,发表国际论文10篇(SCI源刊) 、国际会议论文2篇,国内核心期刊论文20余篇。其中SCI收录论文14篇,EI收录论文16篇,论文被SCI他引2次。该研究成果在理论、方法、原理等方面均有创新,达到了国际领先水平。
本研究通过对TiAl基合金进行了大量的宏观实验结果、微观观察与有限元计算分析,提出了TiAl基合金的拉伸及缺口弯曲断裂机理、断裂过程、韧化机理、拉伸性能与断裂韧性之间相反关系的机理、微裂纹损伤的作用、疲劳拉伸和疲劳弯曲的断裂机理以及压缩变形、断裂机理。该研究得到的很多观点被学术界同行认为是对这种材料断裂机理过去观点的一个挑战(Chanlenge)。在TiAl金属间化合物和NiTi形状记忆合金材料的断裂机理方面提出了新的见解,被国际权威学术刊物评价为填补了一个“Big Gap”
该研究相关成果发表在 《Materials Science and Engineering A》、《Engineering Fracture Mechanics》等国际重要期刊上。