金属学报, 2025, 61(1): 0-1 DOI:

非平衡相变与组织调控专刊

非平衡相变与组织调控专刊前言

魏炳波

西北工业大学 西安 710072

Preface of Special Issue for Non-Equilibrium Phase Transformation and Microstructural Control

WEI Bingbo

Northwestern Polytechnical University, Xi' an 710072, China

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魏炳波. 非平衡相变与组织调控专刊前言[J]. 金属学报, 2025, 61(1): 0-1 DOI:

WEI Bingbo. Preface of Special Issue for Non-Equilibrium Phase Transformation and Microstructural Control[J]. Acta Metallurgica Sinica, 2025, 61(1): 0-1 DOI:

“金属材料的相变与组织调控”始终是材料科学与工程的核心科学领域之一,也是先进材料设计与应用的理论基础,直接关系到高端制造业和重大工程装备的升级发展。在复杂制造工艺和极端服役工况下,金属材料常处于远离平衡的动态演化之中,此时材料的服役安全性和寿命与其相变的“非平衡”特性密切相关。而非平衡相变及组织演化研究的关键在于揭示相变热力学、相变动力学和多场耦合作用下的组织/性能调控机理。

早在20 世纪90 年代,我的导师杨根仓教授就在西北工业大学凝固技术国家重点实验室倡导开展非平衡相变与组织调控方面的研究工作。他主持建立了大体积液态金属深过冷快速凝固实验室,系统开展了过冷熔体热力学、亚稳相形核动力学、单相与复相快速晶体生长、液态金属预结晶状态控制、凝固微观组织相场法数值模拟以及大厚度非晶形成机制等方面的研究工作,取得了一系列重要研究成果,也培养出一大批优秀的高层次人才。

近年来,随着实验和计算模拟技术的快速发展,非平衡相变领域在理论、实验及应用层面均取得了一系列突破性进展。在非平衡相变动力学机制方面,通过原位透射电镜及同步辐射X射线成像等先进表征技术,揭示了亚稳相的形核与生长机制及界面迁移过程中的原子行为特征。在复杂多场耦合作用下的组织调控方面,高温、强应力、强电/磁场等复杂环境对材料组织演化的影响逐渐成为研究热点,特别是在增材制造领域,多场耦合作用下的非平衡相变过程备受关注。

为进一步推动非平衡相变与组织调控领域的科学研究,促进相关技术在高性能金属材料研究与开发中的应用,《金属学报》特别策划了此次“非平衡相变与组织调控”专刊,旨在总结杨根仓教授团队及其国内合作单位共同努力取得的开拓性成果,聚焦非平衡相变理论、相关实验方法及工程应用的最新进展,展示国内学者在该领域取得的最新重要成果。

本专刊包含了16 篇高水平论文,深入探索了非平衡相变的基础理论与应用实践。论文涵盖了理论、实验及模拟等多方面的研究工作,涉及单相模型合金、传统工业合金、新型高熵合金等不同材料体系,包括了激光熔覆、脉冲电流处理、增材制造等多种先进工艺,为非平衡相变和组织调控研究提供了丰富的科学探索和工程实践案例。通过本期专刊,我们希望展现国内学者在非平衡相变和组织调控领域取得的国际水平丰硕成果,促进国内外同行间学术交流,并进一步拓展未来研究方向和途径。

中国科学院院士

中国材料研究学会理事长

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