近日，西安交通大学金属材料强度全国重点实验室、微纳尺度材料行为研究中心（CAMP-Nano）吴戈教授和单智伟教授团队，联合香港城市大学先进结构材料研究中心吕坚院士，以及西安交通大学刘畅教授和刘思达教授，共同在合金材料领域取得了重大突破。他们设计了一种创新的纳米结构，成功克服了超强合金在提升抗拉强度的同时难以维持良好应变硬化能力的难题。
　　该团队通过结合短程有序界面与超纳析出相，设计出一种全新的合金结构 。其中，超纳（Supra-nano）概念由吴戈教授与吕坚院士于2017年首次提出，指的是结构特征尺寸小于10纳米的材料设计。在这种新结构中，超纳析出相（S-L12）显著提高了FCC-BCC双相合金的应变硬化能力，使得合金的屈服强度提升至2.2GPa，同时实现了优异的均匀延伸率。
　　这一创新设计的关键在于巧妙地利用短程序（SRO）与FCC基体的正界面作用能，调控短程序在晶界附近的偏聚，从而形成短程有序界面。与以往在晶粒内部析出SRO的设计方法不同，该策略通过SRO在晶界附近的偏聚，显著提升了晶界抵抗位错运动所需的应力水平。在塑性变形过程中，位错的运动促使晶界附近的SRO发生向无序固溶体的转变，有效降低了晶界附近的应力集中，避免了界面开裂。
　　此外，该团队还发现，相比于尺寸小于1纳米的析出相，超纳析出相（S-L12）与基体之间的界面具有更高的稳定性和更强的相互作用，从而能够更有效地阻碍位错运动，提升合金的强度和塑性。
　　这一研究成果以《短程有序界面和超纳析出相实现2.6-GPa级合金的优异均匀延伸率》为题，发表在顶级学术期刊《科学》（Science）上。该研究不仅为超强合金的设计提供了新的思路和方法，也为结构材料的发展开辟了新的方向。

（姚旺）