科研成果

随着国民经济的快速发展，对金属材料的性能，尤其是其强韧性提出了更高的要求。在追求高强高韧的过程中，国内外研究人员发现，在绝大多数情况下，金属材料的强度和韧性呈现出“强度提高－塑/韧性下降”这一倒置规律，如纳米晶材料强度极高但几乎无塑性、粗晶材料塑性优异但强度较低，这种强度和塑性不可兼得的局面极大地影响了高强度金属材料的推广应用。近年来，科研人员提出在金属材料中引入梯度结构，打破原本耦合在一起的均匀材料性能，使得材料的强韧性极大优化和提升，国内外研究团队相继报道了梯度纳米晶材料、梯度孪晶材料，引起了广泛关注。

相界面同晶界、孪晶界以及位错等晶体缺陷一样也被证实能够阻碍位错滑移提高材料强度，但梯度第二相材料一直未见报道。近期，公司郭宁副教授巧妙基于低层错能亚稳态材料固有的应变诱导马氏体相变，结合扭转梯度应力和梯度应变速率成功制备出梯度马氏体奥氏体双相材料，首次报道往复循环应变促进应变诱导马氏体相变的发生，相关研究成果申请国家发明专利一项，以：“Strengthening and Toughening Austenitic Steel by Introducing Gradient Martensite via Cyclic Forward/Reverse Torsion”为题发表在金属材料领域TOP类期刊《Materials and Design》上，bat365在线平台为该论文的第一完成单位，郭宁副教授为第一作者、通讯作者，硕士研究生张芝民为该论文第二作者；以“Effect of Shear Strain Rate on Microstructure and Properties of Austenitic Steel Processed by Cyclic Forward/Reverse Torsion.”为题发表在期刊《Materials》上，bat365在线平台为该论文的第一完成单位，硕士研究生张芝民为第一作者，重庆理工大学柴林江副教授、宋波副教授和郭宁副教授为共同通讯作者。

最近几年，郭宁和宋波老师课题组与重庆大学、重庆理工大学、加拿大Queen’s University以及英国University of Oxford开展合作，基于扭转变形固有梯度应变和梯度应变速率的特征，提出了基于扭转变形加工制备宏亮梯度结构材料的一整套方法，截止目前针对该技术申请国家发明专利4项，已授权2项，以bat365在线平台为第一作者单位先后在Mat Sci Eng A-Struc、Mater Design、Adv Eng Mater、Met Mater Int、Acta Metall Sin-Engl等国内外知名刊物发表SCI收录论文14篇。

上述研究工作得到了国家自然科学基金项目（51501158, 51601154 , 51421001）的资助。

附论文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0264127518300728#ab0010

https://www.mdpi.com/1996-1944/12/3/506