梯度片层纯镍

强塑协同

一种通过超声深滚压制备的梯度片层结构纯镍，在小片层厚度和大长宽比下实现了强度与延展性的同步提升，为高性能金属材料设计提供了新思路。

Wang, Zimeng · 贾云飞 · Li, Kaishang · 张勇 · Jia-Dong, Cai · 张显程 · Hirakata, Hiroyuki · Tu, Shantung

Journal of Materials Science and Technology 2023

技术优势

强度延展性兼得

通过梯度片层结构，突破传统材料的强塑倒置关系，小片层厚度与大长宽比共同促进力学性能同步提升。

晶界强化明确

强度提升源于片层厚度减薄触发的Hall-Petch效应，同时初始位错密度参与强化，机制明确。

变形机制多元

位错滑移、晶粒旋转及晶界对位错的作用共同贡献良好延展性，塑性变形能力优异。

工艺路线可行

利用超声辅助深滚压技术在高层错能纯镍中成功制备梯度片层结构，具有实用性。

应用场景

• 高强韧金属材料：为高强韧金属材料的设计提供新微观结构思路，替代传统均匀晶粒组织。
• 微纳构件：片层结构在微纳尺度下仍保持强塑协同，适用于微型承载部件。
• 材料力学性能测试：采用原位微拉伸等表征手段，为力学性能测试提供方法参考。