Nov 02, 2025 Jätä viesti

Xi'an Jiaotongin yliopiston *Acta Materialia* kuvaa myötörajaa 1550 MPa ja venymää 8,7 % kerroksellisessa kaksifaasisessa-titaaniseoksessa! Tämä tutkimus tutkii moni-muodonmuutosmekanismin peräkkäistä aktivoitumista tässä lejeeringissä.

Titaani (Ti) ja sen seokset ovat saaneet laajaa huomiota käytännön sovelluksissa erinomaisten ominaisuuksiensa, kuten korkean ominaislujuuden ja korroosionkestävyyden, ansiosta. Metastabiilien - titaaniseosten mekaanisten ominaisuuksien parantamiseksi saostusvahvistus on tehokkain menetelmä. Säätämällä HCP-saostumien kokoa, morfologiaa ja jakautumista BCC-matriisissa, dislokaatioliike estyy /-rajapinnan kautta. Erot kiderakenteessa, muodonmuutosmekanismissa ja lujuudessa ja -faasien välillä johtavat kuitenkin korkeaan jännityspitoisuuteen /-rajapinnassa, mikä on syynä kaksifaasisten titaaniseosten asteittaiseen venymän lokalisoitumiseen tai mikrohalkeamien ja sitkeyden vakavaan heikkenemiseen.

 

To address the aforementioned issues, three new strategies have recently been proposed. Firstly, activate various plastic mechanisms of the β phase during the plastic deformation process. For example, the activation sequence of the deformation mechanism of the β matrix from dislocation slip to phase transition is regulated by the precipitation of three functional groups α, thereby enhancing the ductility of the alloy. Secondly, constructing unique heterostructures to alleviate interfacial strain incompatibility, thereby achieving the strain distribution/gradient required for uniform plastic deformation. We have also developed layered structures with multi-scale alpha precipitates in biphasic titanium alloys to reduce stress concentration at the alpha/beta interface and improve ductility Thirdly, utilizing the interstitial O/N elements to refine and strengthen the alpha precipitate, thereby reducing the strength difference between the alpha and beta phases. However, the above three strategies rarely regulate the inherent deformation mechanism of low crystal symmetry alpha precipitates, and the independent slip systems of these precipitates are quite limited. Compared with the reported high-strength duplex titanium alloys (yield strength>1100 MPa), näiden uusien titaaniseosten myötöraja on yli 1500 MPa. Kuitenkin riittämättömän työkarkaisukyvyn ja alhaisemman tasaisen venymän vuoksi (<3%), these high-strength duplex titanium alloys still provide a balance between strength and ductility. The key to overcoming this dilemma lies in activating multiple plastic mechanisms of the alpha phase to alleviate strain incompatibility between the alpha and beta phases, improve work hardening rate (WHR), and achieve uniform elongation.

 

Yleisesti ottaen alfasaostumien päädislokaatioliukutila on prismaattinenluisto, koska sen kriittinen erotettu leikkausjännitys (CRSS) on alhaisin kaikista liukujärjestelmistä. Pelkästään tähän liukujärjestelmään luottaminen ei kuitenkaan voi mukautua c-akselin jännitykseen, eikä se voi täyttää Taylor von Misesin kriteeriä. Siksi on tarpeen aktivoida pyramidin muotoinenslip, deformation twinning, or phase transition. Unfortunately, due to the different CRSS, these mechanisms are difficult to activate simultaneously, attributed to the inherent high stacking fault energy (SFE,>300 mJ/m2 puhdasta alfa Ti) ja voimakkaita raekokovaikutuksia. Viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että on mahdollista säätää c/a-suhdetta Sn/Al-seoksella ja muuttaa pääliukutila prismaisestapyramidiksi. Samaan aikaan Al-seos vähentää merkittävästi Ti:n SFE-arvoa, edistää muodonmuutosten muodostumista ja jopa siirtymistä HCP:stä FCC:hen.

 

Tämä jännityksen aiheuttama HCP:n FCC-faasimuutos havaittiin Zr-, Hf- ja Ti-seoksissa. Yllä olevien löydösten innoittamana suunnittelimme tässä työssä peräkkäisesti aktivoidun moniplastisuusmekanismin (määritelty SAPM:ksi) Ti-4,5Al-4,5Mo-7V-1,5Cr-1,5Zr (paino-%) kerroksellisissa monikerroksisissa alfasaostumissa, mikä tekee siitä hyvän lujuuden. Alfasaostumien hiukkaskokoa ja morfologiaa tarkasti säätelemällä valmistettiin kolmen piikin titaaniseos, jossa oli monimuotoisia ja monikiteisiä alfasakkoja. Raekoosta riippuvaa muodonmuutosmekanismia hyödyntämällä SAPM toimii monimuotoisissa alfakiteissä mukautuakseen vähitellen kohdistuvaan kuormaan. Tämä strategia johtaa siihen, että kolmen huippuluokan titaaniseoksellamme on korkea myötölujuus/lopullinen vetolujuus 1550/1614 MPa ja sitkeys noin 8,7 %, mikä ylittää aiemmin raportoidut lujat duplex-titaaniseokset.

 

 

Pyydä tarjous

Sähköposti:bjcxtitanium@gmail.com       

               cxtitanium@outlook.com

Whatsapp:+8613571718779

Lähetä kysely

whatsapp

Puhelin

VK

Tutkimus