高比強度鈦合金是實現節能減排以及輕量化的重要結構材料，可通過調節晶界(GBs)和異相界面(PBs)的密度和空間分布特征優化其宏觀力學性能，例如調控鈦合金中晶格不連續的α/β相界面結構與特性可顯著提升合金的力學性能。對鈦合金來說，除了擴散(β→α)相變外，還可以通過快速冷卻條件下的無擴散位移轉變(β→α')在鈦合金中引入高密度PBs。

鈦合金中的馬氏體相變可以實現兩個關鍵優勢：一方面，通過快冷驅動相變（高溫相的熱穩定性降低）構建雙相微觀結構而產生界面硬化；另一方面，通過力致相變誘導硬化（室溫相的機械穩定性降低），通常表現為較低的屈服強度，但較高的加工硬化能力和斷裂延伸率，即相變誘導塑性效應。一般來說，馬氏體強化符合經典的Hall-Petch關系，因此，人們期望在微觀組織中設計納米馬氏體，以強化合金并維持合理的延展性，從而獲得優異的力學性能。然而，由于鈦合金中尺寸為幾十甚至幾百微米的較大β晶粒往往會形成微米級和亞微米級的馬氏體片層，導致相界面密度低而屈服強度不高。因此，利用晶界工程(GBE)構建具有精細微觀組織的高強韌鈦合金仍然是一個挑戰。

針對上述問題，西安交大金屬材料強度國家重點實驗室孫軍院士團隊提出了采用化學界面工程(CBE)制造納米馬氏體的新策略，不同于以往使用傳統熱機械加工方法的晶界工程。該研究成果以《層級納米馬氏體構造的低成本超高強塑鈦合金》（Hierarchical nano-martensite-engineered a low-cost ultra-strong and ductile titanium alloy）為題日前發表于《自然-通訊》（Nature Communications）。

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