2024年首屆先進合金材料青年論壇暨第二屆青年編委交流會已經圓滿落幕。
本屆會議特設研究所學生論壇，其中博士研究所學生論壇10個報告，碩士研究所學生論壇10個報告，由研究所學生論壇主席、副主席組成評審團隊，在博士和碩士研究所學生論壇中分别誕生1個金獎和2個銀獎，具體評選結果如下：
博士生論壇
金獎
哈爾濱工業大學 楊小康 博士研究所學生
報告題目：在γ相中引入面缺陷并提高TiAl合金的高溫力學性能
報告内容：在具有較低形成能的γ相中主動引入不同類型的缺陷是提高TiAl合金室溫和高溫力學性能的有效手段之一。在TiAl合金中添加Ta，研究合金的缺陷類型、顯微組織、室溫和高溫力學性能及相關機理。結果表明，添加Ta後，層片團間的γ相中形成了4種表面缺陷，包括堆垛層錯( SFs )、孿晶界( TB )、低角度晶界( LAGB )和120 °旋轉晶界( RB )。Ta通過降低層錯能促進SFs的産生。外層SF的插入改變了堆垛順序，生成孿晶。SFs的不斷生成導緻孿晶不斷加寬。Ta替代Al會形成晶格畸變和空位。空位被Al原子填充形成刃型位錯，導緻LAGB。取代也會降低RB的形成能，進而形成RB。Ta合金的壓縮強度和應變達到2606 MPa和40.6 %，900℃合金的抗拉強度和伸長率達到550.2 MPa和10.8 %。LAGB處的刃型位錯、TB和RB處的彈性應力場提高了位錯的臨界分切應力，阻礙了位錯滑移。SFs将位錯分解為部分位錯以消耗其能量。
銀獎
哈爾濱理工大學 蔣文韬 博士研究所學生
報告題目：基于AlNbTiV體系輕質難熔高熵合金強韌化的研究
報告内容：難熔高熵合金(RHEAs)作為一種新興材料，在航空航天、耐磨耐蝕材料等領域有着廣泛的應用。随着生活水準的日益增長和現代科技的快速發展，高溫性能優異的高熵合金逐漸走向了市場。輕量化是制約難熔高熵合金應用的主要問題之一，目前應用的NbMoTaW、HfNbTaTiZr等大多數難熔高熵合金仍存在密度高、比強度低等難題。是以有必要在滿足優異高溫性能的前提下，降低合金的密度。
在AlNbTiV輕質難熔高熵合金的基礎上添加Zr元素，獲得了具有不同相組成的Al-Nb-Ti-V-Zr體系合金，通過對元素含量的調控，研究了不同相組成Al-Nb-Ti-V-Zr合金的微觀組織、密度以及力學性能，并讨論了合金的強韌化機制，為輕質難熔高熵合金的設計和應用提供了理論基礎。
Al和Zr容易形成金屬間化合物相進而改變合金的微觀組織進而對性能産生一定的影響。Al和Zr含量的增加促進了C14-Laves相的形成，提升了合金的強度，合金力學性能的提升主要受第二相強化、固溶強化兩種強化機制影響。适當的采用低密度元素調控合金成分可以有效地改善難熔高熵合金的力學性能并同時降低合金密度。本研究中，Al0.8Nb0.5TiV2Zr0.5合金在室溫和1073 K時壓縮屈服強度分别可達到1723 MPa和1108 MPa，其比強度分别為312和200 MPa·cm3g-1，是以相比其他體系RHEAs，具有更高的室溫和高溫壓縮性能，有着更加廣闊的應用前景。
Ti元素主要富集于BCC基體相中，是以Ti含量的增加會引起BCC基體相體積分數的增加，進而抑制C14-Laves相的形成。在足夠Ti含量的條件下，采用固溶體相形成準則等參數設計并成功制備了具有單一BCC結構的Al-Nb-Ti-V-Zr體系合金難熔高熵合金。結果表明，Al0.5Nb0.5Ti3Zr2Vx合金表現出較為優異的壓縮性能，随着外應力的增加，合金在室溫下屈服後并未斷裂，而産生了加工硬化，壓縮應變達到50%時有将近2.0 GPa的強度。拉伸測試結果表明V含量為1.0時具有最高的抗拉強度(918 MPa)，而V含量為1.5時合金未發生屈服而斷裂。微觀組織分析表明，V濃度的增加(達到1.5)促進了Al和Zr在晶界處的偏析，形成與基體不共格的六方納米結構的Al-Zr金屬間化合物相，惡化了合金的性能。V含量較少時，合金強度較高，主要受細晶強化和固溶強化的影響。
銀獎
華中科技大學 張勇佳 博士研究所學生
報告題目：高溫合金定向凝固溶質羽流形成與演化的數值模拟
報告内容：高溫合金定向凝固過程極易産生雀斑缺陷，進而影響葉片批産的合格率。雀斑缺陷與溶質羽流的形成與演化密切相關。僅采用工藝試驗的方法難以确定溶質羽流的形成機理與演化規律。為此，本文采用數值模拟的方法研究高溫合金定向凝固溶質羽流形成與演化。采用相場模型模拟定向凝固過程中初生枝晶的形貌演變與溶質分布，采用格子Boltzmann模型模拟浮力驅動的溶質對流，模拟采用GPU并行計算技術進行加速。對單個枝晶自然對流條件下的生長過程進行了數值模拟，驗證了該模型的收斂性。模拟了臨界穩定條件下的溶質羽流形成與演化過程，發現了枝晶尖端生長速度振蕩現象。模拟結果表明，随着抽拉速度和溫度梯度變大，溶質對流的速度變小，溶質羽流被抑制。溶質羽流傾向于在晶界處形成，且晶界角度越大，溶質羽流更容易形成。
碩士生論壇
金獎
南昌大學 吳真平 碩士研究所學生
報告題目：超低微Sr+Er合金化高強韌鑄造Al-11Si-3Cu合金的變質和強化機制
報告内容：鋁矽銅合金的力學性能需要提高來滿足日益增長的制造業需求，而合金化技術通常可以改善鋁矽銅合金的力學性能，但合金元素的高成本限制了合金化技術在傳統鑄造鋁矽銅合金中的廣泛應用。是以，通過微量的合金化元素來開發具有高強度和高韌性的鑄造鋁矽銅合金具有重要意義。本報告将介紹一種通過超低微Sr和Er合金化元素改性的高強韌鑄造鋁矽銅合金，并分析其變質機制和強化機制，為低成本、高強韌鋁矽銅合金的開發提供一些思路。
銀獎
三峽大學 雷浩鋒 碩士研究所學生
報告題目：共晶高熵合金的成分設計及性能調控
報告内容：目前共晶高熵合金的設計方法有許多，總的來說可以分為兩類：經驗參數預測法和熱力學模拟。通過經驗參數設計高熵合金成分，可以快速得到類似的共晶高熵合金，但需要已知的共晶高熵合金成分。這限制了共晶高熵合金廣泛的發展。通過熱力學模拟法獲得共晶高熵合金所需周期較長，且其計算較為複雜，不能簡便有效的獲得的共晶高熵合金。本報告提出了一種高效精準的成分設計方法：元素在凝固時一般會根據彼此之間混合焓更負優先形成化合物，且當合金的成分達到共晶點時，兩者會形成共晶合金。一些研究表明，大多雙相的共晶高熵合金一般可以看作由兩個不同的組元構成，組元A的元素原子半徑和化學活性相似，他們之間的混合焓接近于零，容易形成簡單固溶體，而組元B的元素混合焓則非常負，容易與組元A的元素結合形成金屬間化合物，如Co、Cr、Fe和Ni與Nb/Ta分别滿足組元A與組元B的要求，新提出的共晶高熵合金新政策基于兩組元中元素的混合焓與二進制共晶成分再配置設定，使得整個合金體系中的組元A與組元B元素之間能達到共晶成分，進而快速設計共晶高熵合金。多元協同作用調控性能：研究表明，基于無限固溶體政策可以設計共晶高熵合金。根據二進制相圖可知，Nb-Ta-Mo-W任意元素之間可形成無限固溶體，并且Nb-Ta-Mo-W均可與CoCrFeNi形成共晶高熵合金。基于無限固溶體政策，四種元素的任意組合與CoCrFeNi也可以形成共晶高熵合金。在協同作用下的共晶高熵合金的可能得到的片層更細小，強度也就越高。是以，可以通過調控多元協同元素的體系，我們可以設計出更多性能優異的共晶高熵合金。
銀獎
華中科技大學 李世龍 碩士研究所學生
報告題目：固溶處理對耐熱鋁矽合金組織及力學性能的影響研究
報告内容：針對過共晶Al-14Si-2Cu-1Ni-0.5Mg-0.5Mn-0.5RE合金（簡稱AS14合金），通過OM、SEM、EDS、拉伸試驗等分析測試方法研究了不同單步、雙步固溶工藝下過共晶鋁合金的顯微組織、相組成及力學性能的演變規律。結果表明：采用單步固溶+時效處理時，随着固溶溫度的升高，合金組織中初晶Si邊緣逐漸發生鈍化，共晶Si逐漸熔斷為近球狀或顆粒狀，金屬化合物也逐漸碎化成小塊狀或顆粒狀。當單步固溶溫度為510℃時，AS14合金的室溫抗拉強度、高溫抗拉強度和室溫伸長率均為最佳。經雙步固溶+時效處理後，合金組織中Si相尺寸更小，形狀更規則，且金屬化合物碎化更明顯。相比單步固溶時效處理，AS14合金的室溫抗拉強度和高溫抗拉強度都略有提升，分别為364.7MPa、189.6MPa。
恭喜以上獲獎者
ps：證書已在路上，請注意查收~