在航空航天应用中轻量化设计目标的推动下，解决强度和延展性之间固有的权衡困境，以及探究疲劳强度和强度-延展性之间的模糊关系，一直是实现高性能钛（Ti）合金的重大挑战。控制间隙氧 （O） 的添加已成为增强钛合金机械性能的变革性策略。间隙O不仅通过间隙固溶强化，还通过影响亚稳态相（ω、α'和α“等）的形成和定性来增强 Ti 合金的强度。钛合金可以保持较好的延展性，但将延展性保持在高强度水平仍然很困难。此外，由于高 O 含量下疲劳寿命严重下降，对高 O 含量 Ti 合金抗疲劳性能的研究受到限制。因此，解决O偏析问题对于实现高O含量高强度和延展性钛合金的工业化，以及揭示其在航空航天和其他苛刻应用领域的潜力至关重要。 化学局部有序（LRO）结构包含化学短/中程有序（SRO/MRO）结构，可以通过改变位错剪切模式来协调变形，从而促进加工硬化并增强金属材料的抗疲劳性能。近日，长安大学联合西北有色研究院副总工程师赵永庆教授团队通过粉末冶金短工艺制备的广泛使用的 Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr（Ti-5553）商业亚稳态钛合金，将 0.36 wt%的 O 引入到大尺度材料（长度 6 m 以上，直径 16 mm）。LRO-O结构增强抗疲劳性，实现了强度、延性和疲劳强度的三种性能协同作用。该论文于2025年8月4日在Nature子刊中在线发表。
