西安交大科研团队突破低温合金性能瓶颈，研发出兼具超高强度和韧性的新型材料。低温环境下使用的金属结构材料，需要同时具备高强度和延展性才能避免灾难性事故。然而，传统低温合金难以满足这一要求。
该团队受铁基和镍基高温合金启发，创新性地采用高体积分数共格L12纳米析出相强化FCC富铁复杂浓缩合金（CCA）基体。这种设计巧妙地利用L12相作为双功能强化机制：在低应力下阻碍位错运动，提高屈服强度；在高应力下激活为位错源，增强加工硬化能力，最终实现大均匀延伸率。尤其重要的是，高密度纳米L12析出相在低温（77K）拉伸条件下，促使FCC基体发生相变为BCC相，产生TRIP效应，进一步提升加工硬化率（WHR > 4 GPa）。这种相变产生的螺位错和刃位错具有相近的可动性，避免了低温脆性。
通过机器学习辅助的合金设计，团队最终获得Fe35Co29Ni24Al10Ta2合金，其L12相尺寸约10nm，体积分数高达约65%。该合金在液氮温度下展现出前所未有的性能组合：屈服强度约1.4 GPa，抗拉强度约2.25 GPa，均匀延伸率约45%，以及WHR > 4 GPa。其静力韧性超越所有已知低温合金，具有广阔的低温应用前景。该研究成果为高性能合金设计提供了新的思路。
图1. Fe35Co29Ni24Al10Ta2合金不同状态下的微观结构对比
图2. 新型Fe35Co29Ni24Al10Ta2合金与现有高性能合金在室温/低温下的性能对比
该研究成果发表在《先进材料》（Advanced Materials）期刊上，题为“77K下复杂浓缩合金创纪录的高强度和韧性”。西安交通大学材料学院博士生Yasir Sohail和张崇乐为共同第一作者，张金钰教授、薛德祯教授、马恩教授和孙军院士为共同通讯作者。 该研究得到了国家自然科学基金等项目的资助。
以上就是西安交大科研人员在复杂浓缩合金低温强韧化研究方面取得新进展的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！
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