為此，英國(guó)謝菲爾德大學(xué)W. Mark Rainforth、北京科技大學(xué)呂昭平、Suihe Jiang和美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)局Huairuo Zhang等人通過(guò)微量Cu合金化和控制再結(jié)晶過(guò)程，在30秒內(nèi)通過(guò)共格無(wú)序富銅相的納米相分離法進(jìn)行再結(jié)晶，在典型Fe-22Mn-0.6C孿晶誘導(dǎo)塑性鋼中實(shí)現(xiàn)了UFG結(jié)構(gòu)的量產(chǎn)。

快速而豐富的納米沉淀不僅阻止了新鮮再結(jié)晶的亞微米晶粒的生長(zhǎng)，而且還通過(guò)Zener釘扎效應(yīng)提高了所得UFG結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性。此外，由于其充分的連貫性和無(wú)序性，析出相在載荷作用下與位錯(cuò)的相互作用較弱。這種方法可以制備晶粒尺寸為800±400納米的完全重結(jié)晶的UFG結(jié)構(gòu)，而不會(huì)引入有害的晶格缺陷，如脆性顆粒和偏析的邊界。與不添加銅的鋼相比，UFG結(jié)構(gòu)的屈服強(qiáng)度增加了一倍，達(dá)到約710兆帕，均勻延展性為45％，抗拉強(qiáng)度約為2,000兆帕。

這種晶粒細(xì)化的概念可以擴(kuò)展到其他合金系統(tǒng)，并且制造過(guò)程可以很容易地應(yīng)用于現(xiàn)有的工業(yè)生產(chǎn)線。相關(guān)結(jié)果以“Facile route to bulk ultrafine-grain steels for high strength and ductility”為題發(fā)表在Nature期刊上。