梯度亚晶粒铝

疲劳寿命提高两个数量级

亚晶粒网络与梯度纳米沉淀协同作用，将位错滑移从交滑移转变为平面滑移，有效抑制应变局部化，显著延缓裂纹萌生与扩展。

Dongfan, Zhu · Yuan, Xiaoyuan · 何卫锋 · 罗思海 · Hui, Wang · Chen, Hong'en · 刘刚 · Lü, Zhaoping

Acta Materialia 2025

参数信息

疲劳寿命提升倍数

~100 ×

技术优势

疲劳寿命提高两个数量级

梯度结构抑制应变局部化，显著延缓裂纹萌生与扩展。

抗循环软化

快速动态硬化响应和高机械能耗散阻止了循环软化。

位错滑移转为平面滑移

亚晶粒网络与梯度沉淀协同作用，将位错行为从交滑移重构为平面滑移，并把位错碎裂成细小滑移单元。

应用场景

• 航空铝合金结构件：用于承受交变载荷的机翼、机身结构件，疲劳寿命提高两个数量级可大幅延长检修周期或减轻结构重量。
• 轻量化车身：在车身连接点、悬挂件等循环受力部位代替传统高强铝，可减少因疲劳开裂导致的轻量化瓶颈。
• 高周疲劳机械部件：用于曲轴、齿轮等承受高周疲劳的部件，梯度结构抑制循环软化，使部件在长期服役中保持尺寸与性能稳定。