吕坚院士&徐舜教授团队《Nature》子刊：强化–亚稳态协同实现增材制造钛合金极高加工硬化！

主要观点总结

本文介绍了香港城市大学吕坚院士团队关于强化–亚稳态协同（strengthening–metastability synergy）设计范式的研究，旨在突破钛合金在强度、加工硬化和延展性之间的固有悖论。通过精确调控高效稳定化元素，团队实现了前所未有的综合性能。相关工作近期以“Harnessing strengthening-metastability synergy for extreme work hardening in additively manufactured titanium alloys”为题发表在Nature Communications上。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

当前AM钛合金的屈服强度提高通常伴随着加工硬化能力和延展性的降低。

关键观点2: 研究目标

研究团队旨在通过强化–亚稳态协同设计范式，突破这一限制，实现高性能钛合金的制备。

关键观点3: 核心思路

通过系统比较不同β稳定化元素的稳定能力与固溶强化效率，发现Co–Cr–Ni体系在单位稳定能力下具有异常突出的强化效率。

关键观点4: 关键机制

利用AM非平衡凝固引入的成分非均匀性，构建出高度异质的亚稳组织，实现完整、连续的两步TRIP。利用亚稳β相的转变和残余β相的进一步转变，实现持续而渐进的加工硬化能力。

关键观点5: 成果亮点

所设计的合金具有优异的力学性能，如屈服强度、加工硬化率和均匀延伸率。这项工作提供了一种可迁移、可推广的设计范式，为其他材料体系如超高强钢、中/高熵合金等提供了全新的解题思路。

关键观点6: 主要作者介绍

介绍了文章的主要作者吕坚院士、徐舜教授、陈绪梁博士、谢友能博士和张天隆教授的背景和贡献。