近日，我校孙振忠教授领衔的轻质超高强金属材料研究团队基于多物理谱仪进行的新型轻量化汽车用钢研究取得重要进展。该研究采用以Si代Al的思路，设计了一种兼具超高强度与良好塑性的新型轻量化汽车用钢，并利用中子衍射技术表征材料微观结构的巨大优势，依托东莞理工学院多物理谱仪精确表征并计算了3种钢的残奥体积含量、位错密度及各位错类型的占比，突破了传统加Si恶化钢性能的观点，为未来新型高强塑性钢铁材料的研发提供了从调控位错状态角度设计材料的新途径。研究成果以论文《A new hot-rolled lightweight steel with ultra-high strength and good ductility designed by dislocation character and transformation strain》发表在冶金材料领域的TOP期刊《Scripta Materialia》上。论文第一作者为东莞理工学院机械工程学院宋成浩博士，合作作者中国散裂中子源殷雯研究员、徐菊萍博士和陈怀灿博士和机械工程学院王皓亮博士、孙振忠教授参与了研究工作。

（图. 5Si中锰钢热轧板力学性能及与其它中锰钢热轧板的对比）

汽车轻量化是显著提升新能源汽车续航里程的重要手段，其主要目标是实现汽车用钢的高比强度、比刚度和良好的塑性、韧性，传统的加Al中锰钢虽然具有较强的轻量化能力，但是Al的加入会引起连铸时堵塞水口、降低刚度、物相控制复杂等缺陷。孙振忠院长研究团队采取以Si代Al的方法，并针对常规加Si会恶化钢性能的传统观点，科学设计组分与制备方法，在我校多物理谱仪上通过实验研究了Si的加入对组织、位错状态及力学性能的影响规律，发现5Si中锰钢热轧板具有良好塑性的原因除了传统的TRIP效应外，相比于不加Si和加Al的中锰钢还具有高螺型位错含量，提高了马氏体的变形能力以及加工硬化能力。

据悉，多物理谱仪由东莞理工学院投资8000万元，与中国散裂中子源及香港城市大学共同研发建设，是国内首台中子全散射谱仪，也是中国散裂中子源第一台合作谱仪，其设计通量是同功率英国散裂中子源ISIS全散射谱仪GEM的4到5倍，分辨率与兆瓦级美国散裂中子源SNS全散射谱仪NOMAD相当，分辨率达世界先进水平。该研究是多物理谱仪2021年正式投入使用后取得的又一项高水平科研成果。

(撰稿：魏亚东；一审：叶顺航；二审：韩开军；三审：周梓荣)