北科大王沿东团队《Acta Materialia》发文：基于多模态三维X射线技术揭示镍基单晶高温合金异质疲劳损伤机理

本文研究了航空发动机涡轮叶片用镍基单晶高温合金在中温低周疲劳条件下的损伤机理。研究背景指出，现有二维表征方法难以全面揭示疲劳失效的微观力学机制。研究目的是通过多模态三维X射线技术，定量分析枝晶干与枝晶间区域的微观组织、缺陷及应力/应变分布。研究发现，枝晶干区域以单滑移为主形成滑移带，而枝晶间区域则因多滑移导致位错堆积，链状缺陷诱发局部高拉应力区并最终演化为疲劳损伤区。结论揭示了凝固缺陷诱导的异质疲劳损伤机理，为疲劳寿命预测模型优化和高性能高温合金设计提供了理论基础。