1）课题来源与背景：高端装备对零部件材料的综合性能有较高的要求，工业纯钛由于其较低的密度、高的比强度、良好的耐腐蚀性能及优异的生物相容性，被广泛应用于航空航天、汽车船舶、交通运输、生物医疗等领域。

    2）研究目的与意义：钛在工业上的广泛应用可以实现设备机身的轻量化，有效降低燃油的消耗及废气的排放，对于保护环境、降低生产应用成本具有不可忽视的作用。钛具有良好的塑性，但是较低的强度大大限制了其在不同领域的进一步应用。

    3）主要论点与论据：本项目针对孪晶形核影响因素的物理本质、孪晶强化对材料力学性能响应行为、多级孪晶结构与缺陷的交互作用研究进行研究，旨在揭示不同类型孪晶形核条件及各因素对其形核影响的物理本质、制备具有典型多级孪晶结构的材料、澄清多级孪晶结构的强韧化机理及其失效模式。

     4）创见与创新：本研究创新性地提出结合材料初始结构设计与加工工艺控制，通过在HCP结构材料中引入孪晶类型与孪晶密度可控的多级孪晶结构实现材料的性能改性，解决金属材料强度与塑性的倒置关系问题，为HCP结构材料的强韧化开辟新方法；阐明多级孪晶结构对材料应力与应变分布与演化的影响，建立孪晶结构与材料性能的本构关系，揭示多级孪晶结构的强韧化机理及其失效过程中与缺陷的交互作用机制；有关多级孪晶结构的研究成果不仅可以丰富对新型孪晶结构界面的认识，发展界面力学理论，而且对高强韧材料的设计与制造具有重要的理论和实际指导意义，这是本项目的一个重要创新点。

    5）社会经济效益：本研究提出的加工方法基于传统的轧制工艺即可实现，研究成果的推广有望实现高强高韧钛合金的广泛生产应用。