北科大发表材料领域顶刊综述(IF=31.56)：4.2万字，75张图！

发布时间：2024-12-16 07:46

近日，北京科技大学材料制备新技术与新工艺基础研究梯队李宏祥研究员与国外同行合作，在国际材料领域顶尖综述期刊Progress in Materials Science发表了题为“Recent advances in hot tearing during casting of aluminium alloys”（铝合金铸造过程热裂纹最新进展）的长篇综述论文。

该篇论文共6个章节，包含75幅图片和8个表格，共约4.2万余字。第一作者是2019年在我校获博士学位、现在德国马克斯普朗克钢铁研究所从事博士后研究的洪堡学者李跃，北京科技大学实验室李宏祥研究员、挪威工业技术研究院杜强研究员为共同通讯作者。研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金委员会、现代交通金属材料与加工技术北京实验室、中央高校基本科研业务费和中挪政府互换奖学金等的资助。

Progress in Materials Science是国际材料科学研究领域的权威综述性学术期刊，通常由期刊学术编辑邀约在相关领域具有国际影响力的材料学家撰稿，这也是李宏祥研究员继2019年应邀在Progress in Materials Science上发表长篇综述“Fe-based bulk metallic glasses: glass formation, fabrication, properties and applications”后再次在该综述期刊上发表论文。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2020.100741

热裂是材料凝固过程中经常出现的一种毁坏性的、不可逆的铸造缺陷，严重阻碍了大规格高性能铝合金铸锭的工业化生产。该综述系统回顾了近十六年来铝合金，特别是工业半连铸铝合金热裂领域的最新研究进展，对铝合金热裂现象、糊状区力学行为和热裂敏感性表征手段、糊状区力学行为、合金成分和工艺对热裂敏感性的影响、热裂数值模拟及判据以及未来的发展方向等做了全面评述，同时对目前的国际材料热点——铝合金3D打印等领域的热裂现象进行了疏理和总结。

图1 立式直流铸造工艺：（a）直流铸造机[8]的示意图，（b）直流铸造坯料的示例。

图2 凝固行为：凝固范围内的特征点（左）和与热裂有关的关键因素（右）

图3 通过在Al-Cu合金中进行半固态拉伸测试获得的3D图像：（a）热撕裂过程中典型3D损伤演变的纵向截面;（b）通过连续照片之间的数字体积相关性测量的局部应变场;以及（c ）热撕裂初期空隙体积的变化对应于原始体积

图4 凝固过程中凝固收缩，热收缩和线性收缩的发展示意图

该综述论文是北京科技大学实验室先进制备梯队与挪威工业技术研究院、荷兰代尔夫特理工大学长期科研合作的成果，标志着北京科技大学在半连铸铝合金国际研究领域占有一席之地，将对该领域的学科发展起到积极的推动作用，也为大规格高性能铝合金铸锭的无缺陷生产提供有益指导。

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