金屬有兩個最重要的力學性能，即強度和塑性，就像是魚與熊掌，不可兼得。如何讓金屬變得既堅硬又可塑是科學家們一直努力的方向。記者10日從南京理工大學獲悉，該校在鈦金屬孿生行為研究上取得重要進展，為改善材料性能提供指導意義。該研究成果近日發(fā)表在《國際塑性雜志》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度—塑性良好匹配。一直以來，為了增強鈦的強度，科研人員多用擠壓、冷軋、旋鍛等變形方式，通過細化純鈦晶粒的方法來實現(xiàn)。近年來，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域的一大研究熱點。但孿生行為的誘發(fā)機制，特別是多種競爭機制耦合對高次孿生現(xiàn)象的影響尚缺少深入研究。

南京理工大學2016級博士生黃照文在李玉勝副教授和曹陽副教授指導下，運用背散射電子衍射技術進行系統(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)施密特定律對于預測高次孿生現(xiàn)象中孿晶變體的選擇有重要作用。論文建立的局部應力模型成功地模擬了材料在變形過程中晶體的局部應力狀態(tài)。該論文的發(fā)表，對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度以及良好的生物兼容性，已被廣泛應用于航空航天、深海勘探及醫(yī)學臨床等領域，被譽為“太空金屬”“海洋金屬”、繼鐵鋁之后的“第三金屬”，被認為是21世紀最具發(fā)展前景的金屬之一。