铝合金是使用最普遍的工程用合金之一。与钢等其它材料相比，它们轻，无磁性，并且具有优异的耐腐蚀性。所以它们在减重的应用中具有明显优势。通常制备飞机，汽车等结构材料的合金在运输过程中受交变应力，材料必须承受的应力本质上是循环的。所以在在这些应用中，材料的抗疲劳性能是至关重要的。据估计，80%的工程合金失效是由于疲劳。对于钢材而言，疲劳强度(动态特性)和抗拉强度(静态特性)是紧密相关的：所以提高疲劳强度时应该采取的一种策略是选择具有较高拉伸强度的材料。但是对于铝合金，高强度铝合金的疲劳性能相对较差。疲劳失效是分阶段发生的，具体为塑性局部化催化疲劳裂纹的产生-疲劳裂纹扩展-最终导致断裂。所有阶段都是重要的，但对整体疲劳寿命的相对贡献取决于外部载荷条件。在高周疲劳(HCF)中，循环应力明显低于单调屈服强度，大部分寿命被塑性局部化和临界尺寸的疲劳裂纹所消耗。莫纳什大学材料科学与工程系Christopher Hutchinson教授团队介绍了一种新组织设计概念，可大幅提高析出物强化铝合金的HCF性能。并证明了疲劳寿命增加了至少一个数量级，且疲劳强度增加到抗拉强度的〜1/2。该方法主要新颖性是利用疲劳早期循环中赋予材料的机械能，通过使用早期应变分配循环来驱动动态沉淀，以达到强化微观结构的目的，极大地延迟了塑性局部化和疲劳裂纹的萌生，从而提高了疲劳寿命和疲劳强度。所以微观结构不会因疲劳载荷而在较长时间内保持稳定，而是要通过动态载荷来改变微观结构。设计一个初始的微观结构将在这种情况下发生变化，可以显着改善其疲劳性能。相关成果以“Training high-strength aluminum alloys to withstand fatigue”为题发表在Nature communications.