金属异质结构材料：分类、强韧化机制与发展趋势

赵甲正1，张深根1，王健2，李俊2，罗丰华３（1.北京科技大学新材料技术研究院；2.宝钢股份有限公司中央研究院；3.中南大学粉末冶金国家重点实验室）

摘要：不同于传统金属材料，异质结构金属材料通过在微观尺度（如晶粒尺寸、晶体结构、相组成和成分差异等）构建具有显著差异的结构单元，实现强度与塑性的协同提升。本文归纳总结了异质结构金属材料发展至今的一些重要研究成果，基于对该类材料的设计、强韧化机制和种类的认识，对这一新兴材料领域的未来发展进行了展望。通过介绍循环加载-卸载实验，阐述了异质结构金属材料的强韧化机制和变形行为，解释了背应力的产生原因和其对性能的影响。列举了梯度结构、片层结构、双峰结构、谐波结构、双相结构和化学成分异构等典型异质结构单元。提出了该材料领域发展面临的难题和研究方向，为未来开发综合性能更优秀的异质结构金属材料提供参考。

关键词：异质结构金属；材料强韧化；应变梯度；几何必要位错；背应力