传统钛合金强度和塑性的不平衡限制了其应用。本文设计了一种新型的高强高塑性钛合金，抗拉强度MPa，屈服强度MPa，延伸率为41%，超高应变硬化率2.5GPa。强塑积高达前所未有的（unprecedented）45GPa%。这些优异的力学性能归因于在拉伸变形过程中应力诱导的纳米级层状孪晶结构。金属合金在不降低强度的前提下，增加延展性可以有效提高其应用性能并改善制造工艺。近年来，将结构设计方法应用于金属材料，开发具有优异强塑性协同效应的材料方面取得了显著的成功。然而，纳米结构金属的生产效率通常很低，而且通常很难或不可能制备大尺寸的金属制品。为了克服这些限制，进一步探索同时具有高强度和高塑性的粗晶单相金属的成分设计具有重要的意义。钛合金是一种重要的结构金属，由于其密度低、比强度高以及能够通过加工来控制其性能，已被广泛应用于各种应用领域。不幸的是，传统的钛合金通常表现出较低的延展性(20%)，有限的应变硬化，并且在强度和塑性之间存在较大的不平衡差异。大大的限制了在高性能和安全应用中的潜在使用。固溶强化是提高金属合金屈服强度的常用策略。对于体心立方β-Ti合金，β稳定溶质元素可分为β同晶和β共析。β相稳定性的经验指标Mo当量([Mo]eq)与β-Ti合金的塑性变形密切相关。每种合金元素所提供的固溶强化作用也不尽相同。这是由于溶质原子与Ti固溶体之间的相互作用不同所致。因此，β相的稳定性水平和合金元素的选择直接影响到设计合金的最终力学性能。近日，来自北京航空航天大学等单位的一项最新研究设计了一种高强度、高塑性的单相β钛合金，屈服强度达到MPa，延伸率为41%，还具有2.5GPa的超高应变硬化率。相关论文以题为“Simultaneouslyenhancedstrengthandductilityinametastableβ-Tialloybystress-inducedhierarchicaltwinstructure”发表在《ScriptaMaterialia》。论文链接：
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