中國科學院金屬研究所研究員楊柯團隊長期從事新型醫用金屬材料的基礎與應用研究。近期，團隊成員任玲、王海等人通過“雙相殼層包裹超細等軸晶”的顯微組織設計思想，獲得了性能優異和熱穩定性高的超細晶含銅鈦(tai)合金。日前，相(xiang)關(guan)研究成果(guo)在線發表于《自(zi)然(ran)-通訊》。

據了解(jie)，與常(chang)規晶粒尺度（5～10微米(mi)）的鈦合金相(xiang)比，超細晶鈦合金不僅具(ju)有更高的強度與良(liang)好的塑性匹配，同時還(huan)具(ju)有更高的耐(nai)磨性和(he)更佳的生(sheng)物相(xiang)容性，在航(hang)空航(hang)天(tian)、生(sheng)物醫學等諸多重(zhong)要(yao)應用領域中極具(ju)吸引力。

然而，超(chao)細(xi)晶鈦合(he)金不僅(jin)制備加工極為困難(nan)，且組織的(de)(de)熱穩定(ding)性較差，這兩大瓶頸問(wen)題制約了(le)超(chao)細(xi)晶鈦合(he)金的(de)(de)發(fa)展與應(ying)用(yong)。

這些年來，楊柯團隊一直致(zhi)力于(yu)含(han)銅鈦合(he)金的(de)(de)結構與(yu)生物功能一體化研究與(yu)應(ying)用。在前期研究工作基礎上，團隊提出“共析元素合(he)金化—淬火—熱變形(xing)”（EQD）的(de)(de)超細晶含(han)銅鈦合(he)金的(de)(de)制(zhi)備策略(lve)，實現了雙相殼層(ceng)包裹超細等軸晶的(de)(de)顯(xian)微組織的(de)(de)設計思想。

研究(jiu)團隊(dui)從熱力學、動力學兩方面提高超細晶鈦合金組織熱穩定(ding)性，并利用常(chang)規熱處理(li)與熱加工(gong)的工(gong)藝組合，實(shi)現(xian)了上述顯微組織的大尺寸(cun)制備(bei)(bei)，解決了超細晶鈦合金制備(bei)(bei)加工(gong)難、組織穩定(ding)性差的兩大瓶頸問(wen)題。

該EQD策略不僅實現(xian)了TiCu、TiZrCu等其它(ta)鈦(tai)合金的(de)高性(xing)能、高熱穩定性(xing)超(chao)細晶組織(zhi)的(de)制備，并已經拓展至包(bao)括鋼鐵(tie)材料在(zai)內的(de)其它(ta)合金體系(xi)中，為超(chao)細晶金屬材料的(de)制備提供了新(xin)途徑，對超(chao)細晶金屬材料的(de)設(she)計和研(yan)究具(ju)有重要意義(yi)。