【引言】

    當工程系統(tǒng)如火車，飛機，航天器或發(fā)電廠的組件出現(xiàn)故障時，人類生命將面臨風險。由于循環(huán)載荷通常導致這些故障，因此抗疲勞性是部件設計中的主要故障預防目標。疲勞是一種材料現(xiàn)象，目前它主要通過在設計中使用大的安全閾值來處理，而不是通過應用實際材料來解決這個問題。

    成果簡介

    今日，來自日本九州大學的Motomichi Koyama和麻省理工學院的Cemal Cem Tasan、Meimei Wang（共同通訊作者）等在Science上在線發(fā)表了一篇題為“Bone-like crack resistance in hierarchical metastable nanolaminate steels”的文章，文中報道了該研究團隊關于鋼抗裂性的最新研究成果。該研究團隊受到人骨的優(yōu)異斷裂韌性的啟發(fā)，在研究工作中探討了亞穩(wěn)定輔助多相鋼的抗疲勞性。通過研究表明，當鋼微結構具有類似于骨結構一樣的分層和分壓時，就可以讓鋼擁有優(yōu)異的抗裂性。同時，研究人員發(fā)現(xiàn)要想獲得比較明顯的機械抗裂性能的提升，關鍵在于通過調整鋼的界面結構、分布和相穩(wěn)定性來同時激活多個抵抗裂紋擴展的微觀結構。

    【圖文導讀】

    圖1.所得鋼結構與人骨結構及其它鋼結構之間的比較

    圖2.不同應力幅度所對應的失效循環(huán)次數(shù)

    圖3. 亞穩(wěn)態(tài)多相納米層亞鋼復制樣品在疲勞極限下老化1 h后的樣品表面光學圖像

    圖4.亞穩(wěn)態(tài)多相納米層壓鋼760 Mpa疲勞裂紋老化1 h后的分層粗糙度

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責任編輯：王元

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