金属材料经大应变塑性变形后具有很高的强度，其微观结构表现为纳米层状。这样的结构热稳定性较差，在较低温度下即发生回复，导致高强度等优异性能的丧失。前期研究表明，纳米层状结构的回复机制由Y型三叉结点的移动主导，因此，探寻有效阻碍纳米层状结构Y型三叉结点移动的方法具有十分重要的意义。在纳米结构中引入合金元素已经被证实是提高其热稳定性的有效途径之一，然而，合金元素对纳米层状结构的具体影响机制尚不明确。

本研究选取高变形量冷轧制备的层状纳米结构Al-0.3%Cu合金为模型材料，在耦合多种表征手段揭示了元素偏聚对组织细化的作用，并通过原位和半原位退火实验，对层状纳米结构粗化机制与第二相作用的直接动态观察，结合粗化动力学分析，阐明了溶质元素Cu在Al中扩散激活能对结构粗化动力学的决定作用，并揭示了层状纳米结构中析出相与小角度位错界面抑制组织粗化的机理。

实验结果阐明了结构粗化动力学对溶质元素Cu在基体Al中扩散激活能的依赖性。揭示了合金元素在形变和退火过程中稳定超细层状结构的机理，为制造稳定的超细结构合金提供了指导。该工作详见Acta Mater. 206 (2021) 116595。帅林飞为第一作者，黄天林为通讯作者。

图1. (a) 形变样品中同一区域的层状界面取向差分布和 Cu元素分布。红色虚线对应测定界面取向差的位置，有无 Cu元素偏聚的层状界面的取向差角分别由黄色和白色数字标出。(b) 形变Al-0.3%Cu合金在等温退火过程中的回复动力学曲线和相应的表观激活能变化。(c) 原位观察升温至150 °C退火过程中Y-junction的迁移及其与附近析出第二相和连接型位错界面的交互作用。图片序号下方标注相应的退火时间，Y-junction的迁移方向由黑色箭头指示，一些颗粒由黑色实心点示意。

写稿人：帅林飞