本報訊 英國當地時間10月30日，國際科技期刊《自然》在線刊登了中國科學院金屬研究所研究員盧磊與美國布朗大學教授高華健合作發表的論文《不受歷史循環變形影響的納米孿晶金屬》。他們發現具有晶體學對稱結構的納米孿晶金屬與傳統金屬材料不同，不但具有循環穩定響應而且疲勞累積損傷非常有限。
疲勞通常指反覆施加循環外力而引起的一種材料性能弱化過程。在實際使用過程中約90%金屬構件的失效均由疲勞斷裂引起，其原因是材料在循環加載過程中微觀結構不斷變化、遭受嚴重且不可逆轉的累積損傷，從而導致材料循環硬化或軟化直至最終失效。
金屬材料的非穩定循環響應及疲勞壽命強烈依賴於其疲勞歷史，實際複雜循環載荷服役條件下金屬構件的疲勞失效和壽命預測更加困難。因此，抗疲勞損傷材料發展的重大瓶頸問題就是如何減小或抑制循環變形過程中微觀結構局域化和不可逆損傷。
金屬所科研人員利用電解沉積技術成功製備了塊體擇優取向納米孿晶純銅樣品，通過傳統拉—壓變幅應變控制疲勞實驗研究了該樣品的循環應力—應變響應。結果表明經過上萬次循環加載變形之後，納米孿晶金屬的塑性變形是完全可逆的且幾乎沒有累積損傷，表現出一種獨特的與歷史無關的穩定循環響應特徵。這種具有獨特的穩定循環響應特徵和有限累積損傷的納米結構為發展抗疲勞損傷的高性能工程金屬材料提供了新思路。（沈春蕾 劉言）
《中國科學報》 (2017-11-06 第5版 創新周刊)