近日，有研工研院在體心立方難熔金屬強韌化方面取得重要進展，所開發的純鉬材料經1000~1700℃超高溫退火后，呈現出獨特的再結晶態室溫超塑性，突破了體心立方難熔金屬再結晶脆性的傳統行業認知。部分研究成果以論文形式發表于國際頂級學術期刊Nature Communications（IF=16.6）（DOI: doi.org/10.1038/s41467-023-44056-7）。
該研究成果由中國有研智能傳感功能材料國家重點實驗室聯合有色金屬制備加工國家重點實驗室，以及浙江大學、南京理工大學等優勢高校共同完成。創新團隊通過粉末冶金、Y型熱軋和熱處理的工藝組合，制備出具有室溫超塑性的完全再結晶純鉬材料。通過在晶界處設計超低氧濃度消除鉬的本征晶界脆性，且與高比例的<110>//RD織構和小角度晶界相結合，實現了晶內位錯網絡的有序演變以及小角度晶界處（≤15°）的位錯穿越。這些因素的協同作用極大抑制了鉬的晶間脆性斷裂傾向，獲得最高108.7%的室溫總延伸率。該發現揭示了難熔金屬室溫超塑性變形的新機制，為制造苛刻應用場景所需難熔金屬及合金提供了理論支撐與可行路線。
體心立方難熔金屬具有優異的高溫強度，但再結晶脆性又會導致該材料在高溫或超高溫場景服役后的嚴重失效，因此，如何實現室溫及高溫的強度-塑性協同提升一直是難熔金屬行業的共同訴求，也是高溫材料領域的國際研究熱點。多年來，中國有研致力于結構功能一體化稀有金屬材料的創新研發和工程化應用，取得豐碩成果。本次技術突破，是中國有研所屬創新平臺與優勢高校協同攻關、解決行業共性難題的成功范例，將對相關領域的工程技術攻關與基礎理論研究產生重要推動作用。
