中國科學院金屬研究所研究員楊柯團隊長期從事新型醫用金屬材料的基礎與應用研究。近期，團隊成員任玲、王海等人通過“雙相殼層包裹超細等軸晶”的顯微組織設計思想，獲得了性能優異和熱穩定性高的超細晶含銅鈦合(he)金。日前，相關研究(jiu)成果在線(xian)發表于《自(zi)然-通訊》。

據了解，與(yu)常規晶(jing)(jing)粒尺度（5～10微米）的(de)鈦(tai)合金相(xiang)比，超(chao)細晶(jing)(jing)鈦(tai)合金不(bu)僅具(ju)有更高的(de)強度與(yu)良好的(de)塑性匹配(pei)，同(tong)時還具(ju)有更高的(de)耐磨性和更佳(jia)的(de)生物相(xiang)容(rong)性，在航空(kong)航天、生物醫學等諸多重要應用領域中極具(ju)吸引力。

然而(er)，超細(xi)晶鈦合金不(bu)僅制(zhi)(zhi)備(bei)加工極為困難，且組織(zhi)的熱穩(wen)定(ding)性較差，這(zhe)兩(liang)大瓶頸問題制(zhi)(zhi)約了超細(xi)晶鈦合金的發展與(yu)應用(yong)。

這些年來(lai)，楊(yang)柯團(tuan)隊一直致力(li)于含銅鈦合金的(de)結構與生(sheng)物功能一體(ti)化(hua)研究(jiu)與應用(yong)。在(zai)前期研究(jiu)工作基(ji)礎(chu)上，團(tuan)隊提(ti)出“共析元素合金化(hua)—淬火—熱變(bian)形”（EQD）的(de)超細(xi)晶含銅鈦合金的(de)制備策略(lve)，實現(xian)了雙相(xiang)殼(ke)層包裹超細(xi)等(deng)軸(zhou)晶的(de)顯微組織的(de)設計思想。

研究團隊從熱(re)力學(xue)、動力學(xue)兩(liang)方面提(ti)高(gao)超細(xi)晶(jing)鈦合金組織(zhi)熱(re)穩定(ding)性，并利用(yong)常規熱(re)處理與熱(re)加工的工藝組合，實現了上述顯微組織(zhi)的大尺(chi)寸制備，解決了超細(xi)晶(jing)鈦合金制備加工難(nan)、組織(zhi)穩定(ding)性差(cha)的兩(liang)大瓶頸問題。

該EQD策略不僅實(shi)現了TiCu、TiZrCu等(deng)其(qi)它鈦合金的(de)高性能(neng)、高熱穩定(ding)性超細(xi)(xi)晶組織的(de)制備，并已經(jing)拓展至包括鋼(gang)鐵材料(liao)在(zai)內(nei)的(de)其(qi)它合金體系中(zhong)，為超細(xi)(xi)晶金屬材料(liao)的(de)制備提供(gong)了新途徑，對超細(xi)(xi)晶金屬材料(liao)的(de)設計和(he)研究具有重要意義(yi)。