近日，精选在线赌博网站大全 陈瑞润团队在轻质高强高塑钛铝合金材料的研制方面取得了重要进展。研究成果以《基于动态沉淀相和晶体取向演变的高强度-塑性集成TiAl基合金》（Superior strength-plasticity integrated TiAl based alloys relying on the dynamic precipitation phase and crystal orientation evolution）为题发表在《材料学报》（Acta Materialia）上。该成果对优化钛铝合金显微组织和提出强化增塑策略具有重要的指导意义。

制备TiAl基复合材料是提高TiAl合金的高温强度与使用温度非常有效的方法，它允许将金属基体的强度和延展性特性与陶瓷颗粒的刚性和低密度特性相结合。Ti2AlC由于具有与TiAl基体相近的热膨胀系数和出色的界面结合强度，被认为是极具吸引力的增强材料之一。现阶段对它的调控主要涉及通过合金元素或热加工等方式对微观组织中已有的Ti2AlC颗粒的形貌、尺寸、含量和分布进行再优化。然而对于高熔点的MAX型陶瓷颗粒，要想实现精准的调控很难，这增加了制备的难度，也限制了大规模生产和应用的可能性，尤其是对于凝固过程中形成的陶瓷颗粒。

针对这一难题，研究团队提出了一种在高温变形过程中而不是在凝固过程中促进纳米Ti2AlC颗粒沉淀的方法，赋予TiAl基合金优异的高温强度与可观的塑性。掺杂低浓度的C元素后，凝固组织被显著细化且无碳化物析出。高温拉伸时高密度位错和机械孪晶促进纳米Ti2AlC颗粒析出，并且该颗粒具有较强的(0001)织构。这些纳米颗粒和独特的晶体学特征成功延缓了TiAl合金的软化。结合实验与第一性原理计算分析，纳米Ti2AlC/TiAl界面允许位错成核和短程滑移，可以被认为是一种平衡塑性变形和加工硬化的独特界面。随温度从750升高至900℃，TiAl合金的拉伸强度和延伸率分别提高到722±26 MPa和4.41±0.75%，然后保持在500 MPa以上，延伸率为8.63%。该研究工作不仅为通过纳米增强颗粒改善TiAl基合金的强度与塑性提供了新的见解，同时也为钛铝合金的成分设计和未来发展提供新的策略。

哈工大为该论文的唯一通讯单位，精选在线赌博网站大全 博士生李柯萱为第一作者，陈瑞润教授和方虹泽教授为共同通讯作者。

该研究获国家自然科学基金项目资助。

论文链接：//doi.org/10.1016/j.actamat.2025.121253

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图1 掺杂C后TiAl合金的高温力学性能强塑匹配机理

图2 a为掺杂C后钛铝合金的凝固组织与高温拉伸组织，b为Ti2AlC/TiAl界面附近和远处滑动的第一性原理模型和广义层错能量曲线，c为掺杂C前后高温拉伸性能与加工硬化率曲线