近日，我院博士研究生李坤茂在李卫教授和周圣丰教授的指导下，研究了激光表面重熔诱导钛合金纳米孪晶强化层的高强高韧机制，相关工作以“Strengthening layer with nano-twins in titanium alloy induced by laser surface re-melting: Mechanism of high strength and ductility”为题发表在材料表征技术领域的顶级期刊Materials Characterization (一区TOP，IF: 4.537)，李坤茂为第一作者，李卫和周圣丰为通讯作者，暨南大学为第一通讯单位。

为了提高钛合金的强度，通常采用剧烈塑性变形技术来细化其晶粒，但这些方法存在加工周期长、成本高，且容易造成钛合金的氧化。为此，该研究提出了一种激光表面重熔(LSR)策略，可以以较低的成本和较短的制造周期将铸态TC4-1Cu合金的表层晶粒细化至~63 nm。通过形成厚度约为60 μm的纳米孪晶强化层，铸态TC4-1Cu合金的屈服强度和抗拉强度分别提高了28%和35%。更重要的是，{10-11}纳米孪晶体系由于拉伸应力而被激活，从而更有利于塑性应变。这些性能的改善归因于具有纳米孪晶的表面强化层和均匀化的元素分布，这些为解决铸态钛合金的强韧倒置矛盾提供一种新方法。

该研究得到了国家自然科学基金(No.92166112、No.52101084)、暨南大学“重大工程灾害与控制”教育部重点实验室项目(No.20200904006)、广州市基础与应用基础研究基金(No.202102020612)、广东省基础与应用基础研究基金(编号：2020B1515420004)、广西信息材料重点实验室(No.221012-K)、重庆大学机械传动国家重点实验室开放项目(No.SKLMT-MSKFKT-202102)和中央高校基础研究基金(No.21622110)的资助。

原文链接: https://doi.org/10.1016/j.matchar.2022.112632