【金属疲劳强度纪录被刷新】中国科学院金属研究所张哲峰团队与李殿中院士团队合作，在高强钢疲劳强度研究中取得重大突破。相关成果发表于《材料学报》和《材料科学与技术杂志》。
高强钢是目前已知疲劳强度最高的金属结构材料，但其拉-压疲劳强度一直未能突破1GPa瓶颈。团队针对GCr15轴承钢，建立了夹杂物-强韧性协同调控理论，采用稀土改性技术，成功将轴承钢的拉-拉疲劳强度比现有世界纪录提高4%和10%。
研究发现，GCr15轴承钢中TiN和Al₂O₃两类夹杂物对疲劳寿命的影响主要源于应力集中效应，其中Al₂O₃夹杂物的疲劳寿命损伤系数较TiN高约30%。
基于此，团队提出疲劳开裂临界夹杂物尺寸判据，建立了高强钢疲劳开裂时抗拉强度、断裂韧性与夹杂物尺寸之间的定量关系，实现了高强钢强韧性能协同优化抗疲劳的目标。
此外，通过稀土添加改性，降低了夹杂物尺寸，提升了其在疲劳载荷下的变形能力，形成了可剪切变形的夹杂物-基体界面，进一步降低了应力集中程度。该研究还建立了夹杂物控制、强韧性能匹配和缺陷界面优化的系统性抗疲劳理论框架，为航空航天、轨道交通等领域高端轴承材料研发提供了新技术路线。中国科普博览
