金屬有兩個(gè)最重要的力學(xué)性能，即強(qiáng)度和塑性，就像是魚與熊掌，不可兼得。如何讓金屬變得既堅(jiān)硬又可塑是科學(xué)家們一直努力的方向。記者10日從南京理工大學(xué)獲悉，該校在鈦金屬孿生行為研究上取得重要進(jìn)展，為改善材料性能提供指導(dǎo)意義。該研究成果近日發(fā)表在《國(guó)際塑性雜志》上。

金屬孿生是一種重要變形方式，之前研究證明高密度孿生可使金屬獲得強(qiáng)度—塑性良好匹配。一直以來(lái)，為了增強(qiáng)鈦的強(qiáng)度，科研人員多用擠壓、冷軋、旋鍛等變形方式，通過細(xì)化純鈦晶粒的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。近年來(lái)，研究者發(fā)現(xiàn)密排六方金屬的孿生行為是一種重要的變形方式，也是改善材料性能的重要途徑，從而成為金屬塑性加工領(lǐng)域的一大研究熱點(diǎn)。但孿生行為的誘發(fā)機(jī)制，特別是多種競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制耦合對(duì)高次孿生現(xiàn)象的影響尚缺少深入研究。

南京理工大學(xué)2016級(jí)博士生黃照文在李玉勝副教授和曹陽(yáng)副教授指導(dǎo)下，運(yùn)用背散射電子衍射技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)性研究分析，提出了晶體取向與受力方向是高次孿生現(xiàn)象中孿晶系選擇的主要影響因素，發(fā)現(xiàn)施密特定律對(duì)于預(yù)測(cè)高次孿生現(xiàn)象中孿晶變體的選擇有重要作用。論文建立的局部應(yīng)力模型成功地模擬了材料在變形過程中晶體的局部應(yīng)力狀態(tài)。該論文的發(fā)表，對(duì)于理解金屬孿生行為具有重要意義。

據(jù)悉，金屬鈦擁有較高的比強(qiáng)度以及良好的生物兼容性，已被廣泛應(yīng)用于航空航天、深海勘探及醫(yī)學(xué)臨床等領(lǐng)域，被譽(yù)為“太空金屬”“海洋金屬”、繼鐵鋁之后的“第三金屬”，被認(rèn)為是21世紀(jì)最具發(fā)展前景的金屬之一。