納米結構材料由于特殊的微觀結構和塑性變形機制，使其具有優(yōu)異的力學性能，因此，納米材料的塑性變形機制、拉伸延伸率內稟特性及影響因素、塑性變形誘導納米組織的形成機理等成為力學和材料科學共同關注的前沿課題。近期，中國科學院力學所洪友士研究員課題組與金屬所盧柯研究員課題組在納米材料塑性變形機制的合作研究方面取得了新進展。 研究工作表明，層錯能與結構相變對納米金屬的塑性變形機制有顯著影響。在低層錯能納米金屬中，密排六方鈷的塑性變形機制包含點陣位錯晶體學滑移和位錯分解為層錯的兩個過程，位錯分解可發(fā)生于納米尺度。特別在熱力學亞穩(wěn)態(tài)的面心立方鈷中，塑性變形時發(fā)生了應變誘導的馬氏體相變和孿生變形，形成相變誘導塑性(TRIP)和孿生誘導塑性(TWIP)效應，引起納米材料的加工硬化。同時，應變誘導納米金屬的機制是馬氏體和孿晶引起的連續(xù)分割細化，這些變形特征與高層錯能材料的位錯滑移變形機制及位錯分割細化現象明顯不同。 因此，低層錯能、熱力學亞穩(wěn)的納米晶粒組織在塑性變形時，可應變誘發(fā)相變與孿生，誘導TRIP和TWIP效應。研究工作從而展現了在低層錯能、亞穩(wěn)態(tài)的納米組織中獲得高拉伸延伸率的可能途徑，對其深入研究可揭示納米材料微觀變形機理與力學性能之間的內稟關聯(lián)。該項研究對于設計與發(fā)展高強韌性能的納米結構金屬材料具有意義。