梯度结构金属材料的制备方法和力学性能研究进展

高瑞泽1，王亚强1，张金钰1，杨红艳２，刘刚1，孙军1 （１西安交通大学金属材料强度国家重点实验室；２中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室）

摘要：金属结构材料是保障国防建设、航空航天和机械工程等领域快速发展的物质基础，向其中引入梯度组织可以使不同尺寸的结构单元相互协调作用，突破单一均质材料的性能短板，有效改善金属材料的综合服役性能。本文围绕近几年国内外梯度结构金属材料的相关研究和进展，首先介绍了梯度结构金属材料的制备方法和工艺原理，并总结了其优点与局限性；其次对梯度金属材料的微观组织结构进行了阐释，论述了梯度结构金属材料的服役性能特点，包括强度、塑性、摩擦磨损性能、疲劳损伤性能和耐腐蚀性能，提出了调控梯度结构金属材料服役性能的优化策略；最后对其未来研究方向和面临的挑战进行了展望。

关键词：梯度结构金属材料；微观组织；制备方法；力学性能；疲劳性能；腐蚀性能