journal article·2026-06-03

Synergistic Improvement of Mechanical Properties and Damping Capacities of Mg–Ti Interpenetrating‐Phase Composites via Metallurgical Bonding and Mechanical Interlocking Interface

Liangliang Xue, Yanhui Liu, Baolin Chen, He Qin, Yang Gao, Tao Wang, Feng Zhong, Lin Pi, Xin Cao, Ming Liang, Jianfeng Li

Advanced Engineering Materials· Volume 28· Issue 11
Publisher page

Abstract

Metal–metal interpenetrating phase composites (MMIPCs) have received increasing attention owing to their excellent mechanical and functional properties. However, a critical challenge in developing such materials lies in the design and fabrication of precursors that serve as structural skeletons. In this study, the mutually supported and interlocked Mg–Ti interpenetrating phase composites (MTIPCs) preforms are prepared by twisting, melting, and solidification. This method yields a unique architecture where the Mg alloy is spatially continuous while the Ti has a regular distribution characteristic. To further optimize the microstructure, the MTIPCs preforms undergo extrusion deformation, utilizing the synergistic interactions between the two components with different properties while maintaining the internal spatial layout. The resulting extruded MTIPCs (E‐MTIPCs) develop a reinforced‐concrete‐type heterostructure with a mixed bimodal structure. This nonuniform microstructure generates strain gradients during the plastic deformation process, thereby promoting the formation of geometrically necessary dislocations (GNDs) and further contributing to hetero‐deformation‐induced (HDI) strengthening and hardening. Moreover, the diffusion of the Al element and the deformation coordination between the two components facilitate metallurgical bonding and sawtooth mechanical interlocking at the Mg–Ti interface. Consequently, E‐MTIPCs exhibit synergistic enhancement in both mechanical properties and damping capacities.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Aluminum Alloys Composites Properties · Magnesium Alloys: Properties and Applications · Cellular and Composite Structures

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Institute of Magnesium and Lithium Materials Northwest Institute for Nonferrous Metal Research Xi’an China

Xi’an Hantang analysis and Testing Co. Ltd Xi’an China

Funding

Center for the Development of Functional Materials

References (57)

Show source-provided references
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