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导读：将晶粒细化到纳米级可以大大提高金属的强度。但纳米结构金属的工程应用受限于其复杂的制造技术和较差的微观结构稳定性。本文报告了一种简便的“共析元素合金化→淬火→热变形”（EQD）策略，该策略能够大规模生产尺寸为95±32nm的α-Ti晶粒Ti6Al4V5Cu（wt.%）合金。此外，Ti2Cu和β相的快速共沉淀沿晶界形成“双相蜂窝壳”（DPHS）结构，有效地稳定了α晶粒。纳米结构Ti6Al4V5Cu合金的不稳定温度达到K(0.55Tm）。室温拉伸强度接近1.52±0.03GPa，在不牺牲延展性的情况下，比Ti6Al4V对应物高60%。此外，K的拉伸伸长率超过%。上述策略为开发制造友好的纳米结构材料开辟了一条新途径，并且在其他合金系统中也具有巨大的应用潜力。纳米结构金属（晶粒尺寸低于nm）表现出超高的强度和硬度，使其对开发新型轻质和节能结构部件非常有吸引力。然而，较大的晶界体积分数为晶粒粗化提供了强大的驱动力。在大多数纳米结构金属中，在0.25~0.4Tm的温度范围内观察到显著的晶粒生长（Tm是熔化温度）。在负载条件下，纳米结构材料的稳定性进一步降低。例如，在纳米结构的纯Al和Ni，在室温下的塑性变形过程中观察到机械驱动的晶粒生长。纳米结构金属固有的热和机械不稳定性使其难以制造成庞大的部件，这严重限制了它们在工程实践中的应用。因此，材料科学家需要长期努力开发具有更高稳定性的纳米结构金属。在过去的几十年中，广泛的研究表明，纳米结构可以通过热力学或动力学策略来稳定。在热力学上，降低晶界能可以降低晶粒粗化的驱动力。这通常通过溶质偏析来实现，例如在Ni-W、Co-P和Ni-Fe合金中。此外，在纯铜或镍中使用低角度边界或双边界结构也可以稳定纳米结构.在动力学上，晶粒粗化的驱动力可以通过钉扎晶界的沉淀颗粒来抵消。这通常通过机械合金化来实现，例如在Cu-WC和Cu-Ta合金中。当热力学和动力学策略有利地结合在一起时，纳米结构的稳定性可以进一步增强。然而，这需要一种更巧妙的纳米结构设计策略，不仅应采用低能界面，还应在低能界面上引入热稳定的第二相。金属研究所杨柯团队长期从事新型医用金属材料的基础与应用研究。近期，团队成员任玲、王海等开发了一种通过Ti6Al4V5Cu模型合金中的双相蜂窝壳(DPHS)纳米结构稳定纳米尺寸晶粒的想法（图1a）。在这里，等轴纳米颗粒类似于蜂窝中的隔室，它们完全封装在薄的双相壳中。组成双相壳的相与基体的界面能低。因此，传统的热稳定性差的高角度晶界（HAGB）被低能相界所取代，以热力学稳定纳米结构。此外，双相壳中任一相的生长都受到另一相的约束，因此壳本身具有较高的稳定性。当纳米结构暴露于高温和/或塑性变形时，这种稳定的壳可以在纳米颗粒上施加有效的钉扎力以在动力学上稳定纳米结构。解决了超细晶钛合金制备加工难、组织稳定性差的两大瓶颈问题，获得了性能优异和热稳定性高的超细晶含铜钛合金。相关研究成果以“Manufacture-friendlynanostructuredmetalsstabilizedbydual-phasehoney

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