中南大学粉末冶金国家重点实验室杜勇教授团队杨明军博士生、李凯副教授等在铝合金针状纳米析出相的力学行为及其机制研究方面取得进展。研究团队首先通过原位透射电镜纳米力学实验，清楚地观察到β″析出相被位错切过的过程。由于该样品只含β″相且其几乎是所有文献报道中最粗大的，故可以推断β″相在全尺寸范围内均可被位错切过。通过在透射电镜中对宏观拉伸样品断口进行离位观察分析，发现β″相在样品拉伸变形过程中还发生了破碎和旋转。通过耦合透射电镜和原子探针层析（APT）技术对β″和βʹ两种析出相共存的另一拉伸断口样品进行分析，进一步证实了β″相的破碎与旋转，并发现βʹ相经过类似的拉伸变形后仍有很大概率能保持较为完整的针状形貌，或虽然部分破碎但其针状形貌仍可辨认。团队分析多方面的实验证据后指出析出相与基体的共格度影响其力学行为，共格度更低的析出相在位错一次切过后其界面能升高，因而难以在同一位置多次切过（更难破碎和旋转），同时指出析出相旋转的最可能机制为析出相与基体间的界面滑动。该工作阐明了共格针状析出相β″和半共格针状析出相βʹ在合金拉伸变形过程中“易于破碎并可旋转”及“较难破碎”的迥异力学行为，提出了“共格析出相被位错切碎 → 碎片在扩散作用下通过界面滑动而发生旋转”的新机制，在不久的将来有望催生铝合金抗拉强度模拟预测的新理论、新模型。相关研究成果以“Shearing and rotation of β″ and βʹ precipitates in an Al-Mg-Si alloy under tensile deformation: In-situ and ex-situ studies”为题，发表在Acta Materialia杂志上。