北科大發表材料頂刊綜述(IF31.56)4.2萬字，75張圖

近日，北京科技大學材料製備新技術與新工藝基礎研究梯隊李宏祥研究員與國外同行合作，在國際材料領域頂尖綜述期刊Progress in Materials Science發表了題為「Recent advances in hot tearing during casting of aluminium alloys」（鋁合金鑄造過程熱裂紋最新進展）的長篇綜述論文。

該篇論文共6個章節，包含75幅圖片和8個表格，共約4.2萬餘字。第一作者是2019年在我校獲博士學位、現在德國馬克斯普朗克鋼鐵研究所從事博士後研究的洪堡學者李躍，北京科技大學實驗室李宏祥研究員、挪威工業技術研究院杜強研究員為共同通訊作者。研究工作得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金委員會、現代交通金屬材料與加工技術北京實驗室、中央高校基本科研業務費和中挪政府互換獎學金等的資助。

Progress in Materials Science是國際材料科學研究領域的權威綜述性學術期刊，通常由期刊學術編輯邀約在相關領域具有國際影響力的材料學家撰稿，這也是李宏祥研究員繼2019年應邀在Progress in Materials Science上發表長篇綜述「Fe-based bulk metallic glasses: glass formation, fabrication, properties and applications」後再次在該綜述期刊上發表論文。

論文連結：https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2020.100741

熱裂是材料凝固過程中經常出現的一種毀壞性的、不可逆的鑄造缺陷，嚴重阻礙了大規格高性能鋁合金鑄錠的工業化生產。該綜述系統回顧了近十六年來鋁合金，特別是工業半連鑄鋁合金熱裂領域的最新研究進展，對鋁合金熱裂現象、糊狀區力學行為和熱裂敏感性表徵手段、糊狀區力學行為、合金成分和工藝對熱裂敏感性的影響、熱裂數值模擬及判據以及未來的發展方向等做了全面評述，同時對目前的國際材料熱點——鋁合金3D列印等領域的熱裂現象進行了疏理和總結。

圖1 立式直流鑄造工藝：（a）直流鑄造機[8]的示意圖，（b）直流鑄造坯料的示例。

圖2 凝固行為：凝固範圍內的特徵點（左）和與熱裂有關的關鍵因素（右）

圖3 通過在Al-Cu合金中進行半固態拉伸測試獲得的3D圖像：（a）熱撕裂過程中典型3D損傷演變的縱向截面;（b）通過連續照片之間的數字體積相關性測量的局部應變場;以及（c ）熱撕裂初期空隙體積的變化對應於原始體積

圖4 凝固過程中凝固收縮，熱收縮和線性收縮的發展示意圖

該綜述論文是北京科技大學實驗室先進位備梯隊與挪威工業技術研究院、荷蘭代爾夫特理工大學長期科研合作的成果，標誌著北京科技大學在半連鑄鋁合金國際研究領域佔有一席之地，將對該領域的學科發展起到積極的推動作用，也為大規格高性能鋁合金鑄錠的無缺陷生產提供有益指導。