异构金属材料优异力学性能及其机理的研究进展

异构金属的微观异质结构同时提高了金属结构材料的强度和塑性。近年来,强韧性匹配优异的新型异构金属得到了广泛关注和快速发展,在汽车、交通等诸多领域拥有广阔应用前景,是轻量化交通载具优质用材。异构金属的设计理念是通过优化微观结构设计来提高力学性能,典型结构有梯度结构、双峰结构、层状结构等,导构金属材料的共同点是内部含有强度差异较大的微观结构单元。此种特殊设计的微观结构单元可通过调控合金成分、晶粒尺寸、晶体结构的差异来形成,由于其造成了强度在空间上的差异,材料在变形过程中软、硬单元变形不一致而产生了背应力。异构金属就得益于背应力的强化/硬化效应而兼具高强度和高塑性,从而实现了强韧性的完美匹配。本文归纳了强韧性相匹配的异构金属材料的研究进展,分别对异构金属材料的力学性能特点、微观结构和变形机理进行了阐析,并对异构金属材料力学性能提升方面存在的问题和发展趋势进行了展望,旨在为力学性能优异的异构合金的设计、开发和应用提供参考。