金属学报

作者：陈光, 陈奉锐, 朱德民, 李贵忠, 李罗, 宋伟东, 王子特, 相恒高, 陈旸, 祁志祥

单位：1.南京理工大学 高温轻合金及应用技术全国重点实验室南京研究基地 南京 210094；2.南京理工大学 高端装备铸造技术全国重点实验室 南京 210094；3.南京百炼实验室 南京 210094

关键词：聚片孪生TiAl合金,功能基元,序构,强韧化,力学性能,

基金：国家自然科学基金项目(92463301);国家自然科学基金项目(92163215);国家自然科学基金项目(52595663);国家自然科学基金项目(52571145);国家自然科学基金项目(52433016);国家重点研发计划项目(2024YFB3713503);National Key Research and Development Program of China(2024YFB3713503);重点新材料研发及应用国家科技重大专项项目(2025ZD0608600);中国博士后科学基金面上

发展具有变革性的TiAl合金是航空发动机叶片等热端部件的重点方向，对航空航天高端装备轻量化具有重大意义。针对传统TiAl合金室温脆性大和长时承温能力低两大世界难题，本团队基于“功能基元序构”材料设计新范式，通过精确调控软相γ-TiAl、硬相α2-Ti3Al及纳米孪晶等功能基元本征特性和序构参数，显著提升了聚片孪生(polysynthetic twinned，PST) TiAl合金的强塑性和承温能力。发现了界面类型、片层取向、片层厚度及相比例等序构参数对合金力学性能的决定性作用，澄清了γ相孪生诱导强塑性、α2相层错提高疲劳强度、α2相变增韧及γ/α2共格界面提高断裂韧性等强韧化物理机制，为探索功能基元序构的高性能TiAl合金探明了方向。最后，展望了TiAl合金功能基元序构的发展方向。

来源：2026年第4期

《金属学报》期刊编辑部

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