近日，我院博士研究生金剑波在周圣丰教授和Edith Cowan University张来昌教授的联合指导下，提出了一种新策略：在Ti-35Nb合金内的β中沉淀ω相，诱导异质结构从而实现其强韧协同增强。此外，还研究了Nb含量对Ti-xNb合金显微组织和力学行为的影响。相关工作以题为“Breaking through the strength-ductility trade-off of LPBF-produced Ti-xNb alloys from mixed powders via ω-phase induced heterostructure”发表在国际权威期刊International Journal of Extreme Manufacturing（一区TOP，IF:21.3）, 金剑波为第一作者，周圣丰教授和张来昌教授为通讯作者，暨南大学为第一通讯单位。

由混合粉末通过激光粉床熔融（LPBF）成形Ti-xNb合金通常表现出不均匀的元素分布而导致机械性能恶化。为了解决这一难题，我们提出了原位激光重熔策略，可以实现Ti-xNb合金中元素均匀分布；当Nb含量从30wt%增加至40wt%时，Ti-xNb合金经历了从β+α’到β+ω和完全β相的转变。具体来说，Ti-35Nb合金内ω纳米析出物只分布在部分β晶粒中，形成了“软β”和“硬β+ω”的异质结构；LPBF成形Ti-35Nb合金具有优异力学性能（屈服强度约为792 MPa，抗拉强度约为806 MPa，杨氏模量约为68 GPa，延伸率约为18 %）。此外，Frank-Read机制诱发位错增殖和位错交滑移，并在“软β”和“硬β+ω”的异质界面上诱发几何必须位错，从而实现Ti-35Nb合金强韧协同增强。这项工作提供了一个创新型策略，以改善LPBF成形Ti-xNb合金的强度和塑性。

该研究得到了国家自然科学基金(92166112、52373236和52271132)、广东省自然科学基金(2024A1515010658)、广东省国际科技合作基金(2023A0505050103)、广西信息材料重点实验室基金(批准号:231033-K)、广州市科技计划基金(2024A04J9966)，广东省科技计划基金(2022A0505050043)的资助。同时感谢欧洲货币联盟工业基金(G1006320)和欧洲货币联盟DVC战略研究基金(23965)的资助。

原文连接：https://doi.org/10.1088/2631-7990/aded4e