最近，輕合金精密成型國(guó)家工程中心曾小勤教授團(tuán)隊(duì)在稀土鎂合金變形機(jī)理研究方面取得重要進(jìn)展。
該研究利用基于同步輻射光源的高能X射線衍射顯微術(shù)，原位追蹤了Mg-3wt%Y軋制板材在拉伸變形中近千個(gè)晶粒的變形過(guò)程，發(fā)現(xiàn)固溶Y元素能夠有效促進(jìn)Mg中柱面滑移和錐面滑移的開啟，解釋了該二元合金具有超過(guò)20%的延伸率的原因。通過(guò)對(duì)發(fā)生柱面滑移、錐面滑移以及基面滑移晶粒的應(yīng)力張量的逐一分析，實(shí)驗(yàn)測(cè)量了不同滑移系的臨界分切應(yīng)力(CRSS)。以這些CRSS作為參數(shù)建立晶體彈塑性自洽模型，可以很好地?cái)M合材料的宏觀拉伸行為。
此外，論文還比較了每個(gè)晶粒的應(yīng)力演變及取向旋轉(zhuǎn)的模型預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果，發(fā)現(xiàn)兩者定性相符但模型傾向于低估晶粒的內(nèi)應(yīng)力與取向旋轉(zhuǎn)值。該工作對(duì)于從微觀變形機(jī)理角度科學(xué)設(shè)計(jì)高塑性鎂合金材料具有廣泛?jiǎn)l(fā)意義。
圖1. 高能X射線衍射顯微術(shù)的工作原理（左上）、晶粒的取向與位置標(biāo)定（左下）、某個(gè)晶粒的取向旋轉(zhuǎn)與應(yīng)力演化（右上）、晶體塑性擬合結(jié)果（右下）。
研究論文“Study of slip activity in a Mg-Y alloy by in situ high energy X-ray diffraction microscopy and elastic viscoplastic self-consistent modeling“（https://doi.org/10.1016/j.actamat.2018.05.065）發(fā)表在國(guó)際材料頂級(jí)雜志Acta Materialia。王樂(lè)耘特別研究員為論文第一作者，曾小勤教授和王樂(lè)耘特別研究員為共同通訊作者。論文的合作者分別來(lái)自美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、德國(guó)亥姆霍茲材料與海洋研究中心以及上海交大機(jī)動(dòng)學(xué)院。
近兩年來(lái)，在丁文江院士的大力支持下，曾小勤教授團(tuán)隊(duì)在利用同步輻射大科學(xué)裝置原位探究材料變形機(jī)理方面取得了一系列的研究成果，多篇論文發(fā)表于Acta Materalia、a Materialia 等優(yōu)秀期刊。
曾小勤，1974年4月出生，湖南常德人，1991年至2001年就讀于上海交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，先后獲學(xué)士、碩士和博士學(xué)位，目前任上海交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授，上海市鎂材料及應(yīng)用工程技術(shù)研究中心常務(wù)副主任、輕合金精密成型國(guó)家工程研究中心能源材料研究室主任、中國(guó)材料研究學(xué)會(huì)青年委員會(huì)理事。
曾主持和參與國(guó)家863計(jì)劃、973計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、上海市重大基礎(chǔ)研究、科技部國(guó)際合作和國(guó)家重要領(lǐng)域研究項(xiàng)目等30余項(xiàng)，在鎂高溫氧化機(jī)理、稀土鎂合金強(qiáng)化理論、儲(chǔ)氫鎂合金和鎂電池材料等方面開展了較為深入的研究。開創(chuàng)了鎂合金阻燃技術(shù)的新途徑，揭示了合金化阻燃機(jī)理及高溫抗氧化機(jī)制，獲得2005國(guó)家優(yōu)秀博士論文提名獎(jiǎng)和2003國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。確立了高強(qiáng)度稀土鎂合金的合金化原則，發(fā)現(xiàn)了新的稀土過(guò)渡相，首次闡明了Mg-Gd-Y合金體系的四階段時(shí)效析出序列，以及棱柱面上與基面垂直析出的片狀過(guò)渡相阻礙基面位錯(cuò)滑移的重要強(qiáng)化機(jī)制，獲教育部技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)和國(guó)家重要領(lǐng)域科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。先后發(fā)表SCI收錄論文120篇，累計(jì)他引764次，單篇最高他引98次，參與撰寫鎂合金專著《鎂基輕質(zhì)合金基礎(chǔ)理論及其應(yīng)用》和《鎂合金科學(xué)與技術(shù)》，申請(qǐng)發(fā)明專利48項(xiàng)，美國(guó)專利1項(xiàng)。獲得2003年上海市青年科技啟明星、2004上海市曙光學(xué)者、2005年教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才、2007年上海交通大學(xué)十大青年才俊和晨星計(jì)劃-SMC優(yōu)秀青年教師、通用汽車中國(guó)高校汽車領(lǐng)域創(chuàng)新人才獎(jiǎng)等稱號(hào)。在鎂合金研究領(lǐng)域享有較高的國(guó)際知名度，曾出國(guó)學(xué)術(shù)交流訪問(wèn)15次，在國(guó)際會(huì)議上作特邀報(bào)告4次，擔(dān)任會(huì)議組織者7次。