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高比強度鈦合金是實現節能減排以及輕量化的重要結構材料，可通過調節晶界(GBs)和異相界面(PBs)的密度和空間分布特征優化其宏觀力學性能，例如調控鈦合金中晶格不連續的α/β相界面結構與特性可顯著提升合金的力學性能。對鈦合金來說，除了擴散(β→α)相變外，還可以通過快速冷卻條件下的無擴散位移轉變(β→α')在鈦合金中引入高密度PBs。鈦合金中的馬氏體相變可以實現兩個關鍵優勢：一方面，通過快冷驅動相變（高溫相的熱穩定性降低）構建雙相微觀結構而產生界面硬化；另一方面，通過力致相變誘導硬化（室溫相的機械穩定性降低），通常表現為較低的屈服強度，但較高的加工硬化能力和斷裂延伸率，即相變誘導塑性效應。一般來說，馬氏體強化符合經典的Hall-Petch關系，因此，人們期望在微觀組織中設計納米馬氏體，以強化合金并維持合理的延展性，從而獲得優異的力學性能。然而，由于鈦合金中尺寸為幾十甚至幾百微米的較大β晶粒往往會形成微米級和亞微米級的馬氏體片層，導致相界面密度低而屈服強度不高。因此，利用晶界工程(GBE)構建具有精細微觀組織的高強韌鈦合金仍然是一個挑戰。

圖1. 多層級納米馬氏體Ti-2.8Cr-4.5Zr-5.2Al合金水冷后的微觀組織與成分分布

　　該研究成果以《層級納米馬氏體構造的低成本超高強塑鈦合金》（Hierarchical nano-martensite-engineered a low-cost ultra-strong and ductile titanium alloy）為題日前發表于《自然-通訊》（Nature Communications）。西安交通大學材料學院博士生張崇樂、碩士畢業生包翔云、陳威副教授和前沿院郝夢園博士生為上述論文共同第一作者，孫軍院士和張金鈺教授為論文共同通訊作者。該工作的合作者還包括劉剛教授和王棟教授。西安交通大學金屬材料強度國家重點實驗室是該工作的唯一通訊單位。該工作得到了111計劃2.0、國家自然科學基金、陜西省青年創新團隊項目等項目的共同資助。

億沐鑫新材料公司產品分類：鈦棒、鈦管、鈦板、鈦陽極、鈦箔鈦帶、鈦法蘭、鈦絲、鈦靶材、鈦設備、鈦餅鈦環、鈦標準件、鈦加工件