河南科大&电子科大&伊迪斯科文大学《Acta Materialia》：实现β钛合金强塑性同步提升！

背景：β型钛合金因其低弹性模量和良好的生物相容性，是理想的生物医用植入体材料，但其普遍存在屈服强度低且强度与塑性难以兼顾的问题。研究目的：为突破β钛合金强度与延展性之间的倒置关系，本研究提出通过添加微量氧元素来调控合金的纳米结构，旨在实现其强塑性的同步提升。结论：在Ti-35Nb-9Zr-7Sn合金中引入0.3 wt.%的氧，成功诱导形成了晶界FCC富氧纳米层和晶内局部化学有序结构。这种双重纳米结构协同作用，使合金在均质化和冷轧态下均实现了屈服强度与延伸率的共同提高，并保持了与人体骨匹配的低模量。研究揭示了氧驱动的晶内位错滑移模式转变和晶界位错滑移促进机制，为设计高性能医用钛合金提供了新策略。