中文摘要：

材料屈服强度与晶粒尺寸符合Hall-Petch关系，即晶粒尺寸越小材料强度越高。普遍认为低的堆垛层错能（SFE）和大塑性变形可减小晶粒极限尺度。但本项目的前期研究工作发现，局域塑性变形中晶粒极限尺寸与应变速率增加呈反向关系，同时也不存在极限晶粒尺度与SFE的线性关系。现有的晶粒细化机制不能解释这种现象。本项目拟采用局域塑性变形方法在奥氏体不锈钢中制备出具有梯度晶粒尺寸分布的结构。研究应变速率和SFE与晶粒极限尺度之间的规律，探讨不同SFE奥氏体不锈钢Hall-Petch关系及其影响因素，分析局域塑性变形细化机制。同时，对多尺度结构奥氏体不锈钢进行组织演变分析和力学性能测试，研究梯度组织的协调变形机制以及裂纹萌生、扩展机制。此结构将充分发挥纳米晶的高强度特点，同时利用粗晶的高塑性、加工硬化来钝化和阻滞裂纹扩展，实现软硬结合，使奥氏体不锈钢的强塑性达到最佳配合，为高性能不锈钢的制备提供新思路。