西安交大《Advanced Science》利用双功能氮-位错交互作用实现创纪录的超高强度延性双相钛合金

本文介绍了西安交通大学金属材料强度全国重点实验室孙军院士和张金钰教授团队在双相钛合金（α+β）研究中的突破性进展。背景方面，传统高强度双相钛合金常因加工硬化率低和间隙原子的“毒化效应”导致强度和塑性倒置问题。研究目的是通过调控氮-位错交互作用，克服这些限制。研究团队通过循环热轧与短时固溶工艺，在Ti-2.8Cr-4.5Zr-5.2Al-0.4N合金中构建了一种异质层状结构，包含富集氮原子的低角度晶界（LAGBs）和间隙氮强化的α'纳米孪晶马氏体（α'-NTNMs）。这种结构不仅提升了合金的流变应力，还促进了位错源的形成和应力集中缓解。结论表明，该合金实现了超高屈服/抗拉强度（~1532/1869 MPa）和均匀延伸率（~10.2%），超过了现有钛合金的性能。该研究为开发高性能结构钛合金提供了新思路，并有望拓展至其他合金材料。