近日，由中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心卢磊研究员团队领导的最新科研成果，在成功保持金属材料高韧性、高塑性的同时，提出了新的结构设计理念，大大提高了其稳定性。该成果于北京时间4月4日凌晨在国际学术期刊《科学》上发表。

循环载荷下金属材料的疲劳失效是重大工程的安全隐患。卢磊解释说：“金属材料不稳定的原因是金属中存在位错缺陷。当受到单向起伏的外力时，位错会移动和积累，逐渐形成不可逆转的变形和裂纹，最终导致金属突然断裂。这种情况也称为棘轮损坏。”。

通过控制金属往复扭转的特定工艺指标，卢磊研究员团队在金属材料中引入了空间梯度序构位错胞结构，可以阻碍位错移动，使材料的屈服强度提高2.6倍，大大降低了棘轮的平均变形率，突破了传统结构材料难以提高棘轮抗损伤性能的瓶颈。

据报道，该结果突破了金属材料强度、塑性和稳定性难以兼得的问题，在各种工程合金产品中显示出广泛的应用潜力，有望为核心部件在极端环境下的长寿命和高可靠性提供重要保障。