开云体育 开云APP开云体育 开云APP强度和塑性作为金属材料的两个基本力学性能通常是互斥的，即强度的增加要以牺牲塑性为代价，反之亦然。这个规律同样适用于铝基复合材料，这是因为所引入的增强颗粒与铝基体的界面错配度通常较高，从而使得位错在形变过程中塞积于界面处产生应力集中，并导致加工硬化速率降低，进而对材料塑性产生不利影响。

　　后续研究表明，通过界面诱导析出机制大幅降低纳米TiB2颗粒与Al-Zn-Mg-Cu合金基体的界面错配度之后，形变过程中位错不易塞积于两者界面处，而是倾向于以Orowan位错环的形式与颗粒发生相互作用，这有效地促进了位错增殖和随后的位错湮灭，提高了加工硬化速率，从而使TiB2/Al-Zn-Mg-Cu复合材料同时具备了高强度和高塑性，证实了界面诱导析出调控机制的可行性。此机制理论上可适用于各类纳米颗粒增强时效析出铝合金基体复合材料，为克服铝合金材料强度-塑性之间的互斥困境提供了一条新途径。相关研究近期以“Break through the strength-ductility trade-off dilemma in aluminum matrix composites via precipitation-assisted interface tailoring”为题发表于金属材料领域顶级期刊Acta Materialia上。

　　图3 具有TiB2/(Zn1.5Cu0.5)Mg/Al复合界面的TiB2/7075Al-PA复合材料表现出良好的综合力学性能，克服了传统铝基复合材料强度与塑性之间的互斥难题。

　　图4 塑性变形机理示意图。具有TiB2/(Zn1.5Cu0.5)Mg/Al复合界面的TiB2/7075Al-PA复合材料在变形过程中位错不易塞积于颗粒与基体的界面处，而是倾向于以Orowan位错开云体育 开云官网环的形式与颗粒发生相互作用。而颗粒周围的Orowan位错环可以在形变过程中进行分解，缓解颗粒周围的位错塞积，为后续位错增殖提供新的空间，从而使得复合材料加工硬化速率增加，塑性提高。