异质结构金属材料制备与强韧化机制研究进展
余文凯1，万杰1，陈豫增1, 2, 3(1.西北工业大学凝固技术国家重点实验室；2.西北工业大学宁波研究院；3.苏州匀晶金属科技有限公司)
摘要：在金属材料领域，传统材料面临强度与塑性难以兼顾的难题。为突破这一瓶颈，研究者创新地提出异质结构，即通过构建粗晶与细晶协同、软/硬域耦合的微观组织，实现材料性能的协同提升。本文系统梳理了国内外异质结构金属材料的制备方法和强韧化机制，深入剖析了表面改性法、异质基元组合法、塑性变形调控法等核心制备技术对多尺度晶粒分布的调控规律；同时，还从位错演化、应变分配、异质变形诱导强化等方面揭示协同变形机理，分析不同制备方法的优缺点及其对材料微观组织和力学性能的影响。最后，总结了现有制备方法的不足，并对异质结构金属材料的发展进行了展望。
关键词：异质结构；制备方法；微观组织；强韧化机制
目录介绍
1 异质结构金属材料制备方法
1.1 表面改性法
1.1.1 机械表面处理
1) 喷丸处理(Shot peening，SP)
2) 表面机械研磨(Surface mechanical attrition treatment，SMAT)
3) 表面机械滚压(Surface mechanical rolling treatment，SMRT)
1.1.2 激光表面处理
1.2 异质基元组合法
1.2.1 电沉积法（Electrodeposition，ED）
1.2.2 粉末冶金法（Powder metallurgy，PM）
1.2.3 增材制造法（Additive manufacturing，AM）
1) 多材料/多参数协同
2) 参数梯度调控
3) 原位合金化
1.3 塑性变形调控法
1.3.1 非对称轧制
1.3.2 等通道转角挤压（Equal channel angularpressing，ECAP）
1.3.3 一步球磨法（One-step ball milling method，OSBMM）
2 异质结构金属材料的室温拉伸力学行为和强韧化机制
1) 弹性变形阶段(阶段Ⅰ：弹性协调期)
2) 软域屈服与位错堆积阶段(阶段Ⅱ：塑性启动期)
3) 协同塑性变形阶段(阶段Ⅲ：耦合强化期)
3 总结与展望
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