具有丰富的高角度晶界的纳米结构金属材料表现出高的强度和良好的抗辐射性。虽然纳米级晶粒引起了高强度，但它们也降低了拉伸延展性。鉴于此，美国普渡大学Xinghang Zhang、Zhongxia Shang等研究表明，与同质结构的铁素体钢相比，梯度纳米结构的铁素体钢同时表现出屈服强度提高36%，均匀伸长率提高50%。

本文要点：

（1）原位张力研究与电子背散射衍射分析相结合，揭示了梯度结构中复杂的协调变形机制。

（2）最外层的纳米层状晶粒通过涉及突出的晶粒重定向的深刻的变形机制维持了大量的塑性应变。这种协同的塑性共同变形过程改变了后颈部制度的断裂模式，从而延迟了断裂的发生。目前的发现强调了纳米层状晶粒的内在塑性及其在同时改善金属结构材料的强度和拉伸延展性方面的意义。

Zhongxia Shang et al. Gradient nanostructured steel with superior tensile plasticity. Sci. Adv. 9, eadd9780 (2023).

DOI:10.1126/sciadv.add9780

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.add9780