【金属材料疲劳强度理论极限研究获进展】疲劳强度是决定材料及构件可靠性的关键指标，提升它有助于增强构件耐用性、实现轻量化并提高能源效率。
此前，中国科学院金属研究所研究员张哲峰团队等已将GCr15轴承钢的拉-拉疲劳强度提高至1600 MPa，拉-压疲劳强度达1103 MPa，并制备出近无微孔的3D打印超高比疲劳强度钛合金，打破世界纪录。然而，如何进一步优化和逼近材料疲劳强度上限，仍是该领域的核心问题。
最近，该团队提出了金属材料疲劳强度的理论上限及抗疲劳设计“四原则”，并在冷拔珠光体钢丝中实现了当前最高的拉-拉疲劳强度——2017 MPa，将原世界纪录提升26%。这四项原则包括：高弹性模量，决定强度上限；“细稳匀”组织，避免弱区；极小缺陷/夹杂，降低应力集中；优异的拉伸性能，兼顾高弹性极限与应变硬化能力。
研究选用弹性模量最高的钢材料，聚焦于组织细密稳定的珠光体钢，通过冷拔工艺消除弱取向片层、形成织构，提升均匀性。借助固溶、加工和晶界强化的协同，实现了2850 MPa弹性极限和3525 MPa抗拉强度。
高强均匀组织有效抑制疲劳开裂，同时通过超纯冶炼与多道拉拔将夹杂尺寸控制在平均1.38 μm，减轻应力集中。优化工艺在保障超高强度的同时保留应变硬化能力，进一步缓解缺陷处应力，最终成功大幅提升疲劳强度与比疲劳强度纪录。中国科普博览
