近日，我院强度室钛合金研究组在合金精细组织的变形行为方面取得最新研究进展。该组青年教师陈威与张金钰副教授及中科院金属所胡青苗教授合作在金属材料领域权威杂志Acta Materialia（IF=5.058）上发表了题为“Strong deformation anisotropies of ω-precipitates and strengthening mechanisms in Ti-10V-2Fe-3Al alloy micropillars: Precipitates shearing vs precipitates disordering”（2016, 117: 68-80）的研究论文。西安交通大学金属材料强度国家重点实验室为论文的第一完成单位。

图1 钛合金中第二相粒子变形各向异性的实验观察

图2 钛合金中第二相粒子变形各向异性的第一性原理计算

合金通常具有丰富的微观组织结构，其宏观力学性能实际上是这些微观组织结构力学特性叠加耦合的外在体现。因此，合金精细组织结构的力学特性及变形行为成为目前材料研究的热点之一。本文借助FIB定点加工技术及纳米力学测试技术，以钛合金为模型材料研究了ω纳米硬质粒子的变形行为及其对合金力学性能的影响。结果发现，第二相粒子与位错的交互作用除了传统认识的切过和绕过机制外，还存在着另一种机制，即颗粒晶格紊乱（Precipitate disordering）。ω粒子与位错的具体交互作用方式取决于粒子的晶体学取向，表现出强烈的变形各向异性，针对这一现象作者从晶体学分析及第一性原理计算两个方面进行了深入论证。该研究结果丰富了金属材料的形变理论，可为高性能合金设计提供一定的理论支撑。

该研究工作得到了国家973计划项目、国家自然科学基金创新研究群体项目、陕西省自然科学基金的共同资助。

文章链接：http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359645416304967