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摘要
金属材料在提高强度的同时保持良好的塑性是一项重要的研究目标，但是传统方法往往需要大量添加合金元素或者采用复杂的工艺流程，这与资源节约和环境友好的要求相违背。为了解决这一问题，异质金属材料作为一种新型的高性能材料，凭借其内部的异质结构而具有异质形变诱导(HDI)强化机制，从而在不依靠合金元素的前提下实现高强度和高塑性的协调，因此近年来被广泛关注和研究。其中，层状异质材料以其独特的异质相层、异质片层和异质晶粒尺度层为特征，可以通过简单的热机械加工方法制备，具有工艺流程简单、应用潜力大等优势。综述了不同成分体系下层状单金属异质结构钢的制备方法、结构特征、组织演变规律和强韧化机制，并举例说明了不同类型异质结构对力学性能的影响，如强度、塑性、韧性等。分析了不同成分体系下层状单金属异质结构钢的热机械加工制备方法，并阐述了其内部异质结构的形成机理和影响因素。此外，还归纳了不同钢种的组织调控策略，如控制相组成、相比例、相形貌、相分布等，以实现层状单金属异质结构钢的优化设计。最后，指出了层状单金属异质结构钢面临的挑战和发展方向，如稳定性、可靠性、可加工性等，并展望了其在工业领域的应用前景。
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