南方科技大学机械与能源工程系讲席教授朱强团队与香港城市大学吕坚院士团队、北京科技大学毛新平院士团队、澳大利亚昆士兰大学张明星教授团队合作，在增材制造（3D打印）铝合金领域取得新进展。朱强与其合作者提出了一种通过增材制造技术制备具有超细异质结构与纳米尺度面缺陷强化的Al-Mg-Mn-Sc-Zr合金材料，其兼具超高强度与高塑性。研究表明打印态铝合金展示出三模态晶粒分布的分层异质结构：超细等轴晶，细等轴晶与细小柱状晶，主要是由于Al3(Sc,Zr)颗粒的不均匀析出而形成。进一步的微观组织表征还发现纳米尺度的面缺陷，包括高密度的层错、孪晶界与9R相。打印态的合金展示出优异的力学性能，包括屈服强度~461 MPa，延伸率~21％。为进一步增幅沉淀强化效果，课题组采用直接时效热处理（300摄氏度下4小时）促进大量纳米强化相的析出。同时，打印态组织中的纳米级面缺陷和三模态晶粒异质结构在热处理后也得以保留，这成就了超高强度与优异塑性的结合。热处理态合金~656MPa的屈服强度超过了之前报道的几乎所有增材制造高强铝合金与锻造铝合金。