Amorphization-templated nanocrystallization endows TiNi alloys with ultrahigh strength and programmable superelasticity
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Le résumé fourni par la source
The concurrent achievement of high strength, ductility, and superelasticity in metals remains a grand challenge. Conventional TiNi alloys, although superelastic, suffer from low strength and modest superelasticity. Here, we report a bulk nanostructuring strategy that not only overcomes these limitations but also enables programmable mechanical response. By combining moderate cryogenic deformation to create a bulk amorphous precursor with pulsed electric current–driven nanocrystallization, we produce a Ti 49 Ni 51 alloy that exhibits an exceptional combination of properties: a tensile strength over 2 gigapascals (GPa), ductility up to 12%, and a giant recoverable strain of 9%. The enhanced functionality stems from a nanoscale martensitic transformation that proceeds sequentially across nanograins of varying sizes, rather than simultaneously as in coarse-grained materials. This mechanism allows the superelastic response to be tunable, offering tailored stress-strain curves with adjustable transformation stresses and shapes ranging from plateau-like to linear. Our amorphization-templated nanocrystallization method is potentially scalable and bridges the gap between ultrastrong structural materials and advanced functional applications.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Amorphization-templated nanocrystallization endows TiNi alloys with ultrahigh strength and programmable superelasticity
- Date Crossref
- 28/08/2026
- Éditeur
- American Association for the Advancement of Science (AAAS)
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Tianmushan Laboratory pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Beihang University Tianmushan Laboratory pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Peking University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures National Laboratory of Solid State Microstructures pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Shanghai Advanced Research Institute pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Center for High Pressure Science and Technology Advanced Research pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Tescan (Czechia) pays non établi dans la noticeEntreprise
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University of California San Diego Department of Mechanical and Aerospace Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of California pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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School of Materials Science and Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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School of Mechanics and Engineering Science pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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TESCAN China Ltd. pays non établi dans la noticeEntreprise
Tianmushan Laboratory, Tianmushan Laboratory — Beihang University et Peking University, avec 9 autres affiliations.
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