梯度金属材料构筑及强−塑性机理

尹奉祥1，袁亮1，孙德强1，李志强1，薛云龙2，赵鹏康3 (1. 陕西科技大学 轻工科学与工程学院；2. 陕西科技大学 材料科学与工程学院；3. 西安理工大学 机械与精密仪器工程学院)

摘要：同时提高强度和塑性是金属结构材料不断追求的目标，其中提高应变硬化能力和拉伸塑性的金属材料异构化设计策略具有克服强−塑性权衡的巨大潜力。异构化策略中最具代表性的梯度结构，因其梯度变量(化学组分、晶粒、相组成、孪晶等)多、梯度分布(形成含量、体积分数等)宽以及应变协调优等特点，已应用于多种合金中，并在高屈服强度和良好延展性之间取得了极佳的平衡。为进一步挖掘梯度结构对材料力学性能优化的潜力，本文基于国内外金属材料在梯度结构设计和强−塑性机理等方面的成果，概述了梯度结构在设计思路、构筑方法、微结构演化及其强塑性机制等方面的研究现状，总结了梯度结构存在的关键科学问题，并展望了未来关注的研究方向与面临的挑战。

关键词：梯度结构；构筑方法；微观结构演化；强−塑性机理