Nov 02, 2025 השאר הודעה

*Acta Materialia* של אוניברסיטת שיאן ג'יאוטונג מתאר חוזק תפוקה של 1550 MPa והתארכות של 8.7% בסגסוגת טיטניום דו-פאזית-שכבתית! מחקר זה חוקר את ההפעלה הרציפה של מנגנון רב-דפורמציה בסגסוגת זו.

טיטניום (Ti) וסגסוגותיו זכו לתשומת לב נרחבת ביישומים מעשיים בשל תכונותיהם המצוינות כגון חוזק ספציפי גבוה ועמידות בפני קורוזיה. על מנת לשפר את התכונות המכניות של סגסוגות טיטניום - יציבות, חיזוק משקעים היא השיטה היעילה ביותר. על ידי התאמת הגודל, המורפולוגיה וההפצה של משקעי HCP במטריצת ה-BCC, תנועת הנקע מופרעת דרך ממשק /. עם זאת, ההבדלים במבנה הגבישי, מנגנון העיוות והחוזק בין השלבים ל- ו מובילים לריכוז מתח גבוה בממשק /, וזו הסיבה ללוקאליזציה ההדרגתית של המתח או לירידה חמורה במיקרו-סדקים ובמשיכות של סגסוגות טיטניום דו-פאזיות.

 

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), לסגסוגות הטיטניום החדשות הללו יש חוזק תפוקה העולה על 1500 MPa. עם זאת, עקב עבודה לא מספקת יכולת התקשות והתארכות אחידה נמוכה יותר (<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.

 

באופן כללי, מצב ההחלקה העיקרי של נקע במשקעי אלפא הוא פריזמטיהחלקה, שכן מתח הגזירה הקריטי (CRSS) הוא הנמוך ביותר מבין כל מערכות ההחלקה. עם זאת, הסתמכות אך ורק על מערכת ההחלקה הזו לא יכולה להסתגל למתח של ציר ה-, והיא גם לא יכולה לעמוד בקריטריון טיילור פון מיזס. לכן, יש צורך להפעיל בצורת פירמידהslip, 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 טהור אלפא Ti) והשפעות חזקות של גודל גרגרים. מחקרים אחרונים הראו כי ניתן להתאים את יחס c/a באמצעות סגסוגת Sn/Al ולשנות את מצב ההחלקה הראשי ממנסרהלפירמידלי. במקביל, סגסוגת Al מפחיתה משמעותית את ה-SFE של Ti, מקדמת תאום דפורמציה ואפילו את המעבר מ-HCP ל-FCC.

 

מעבר שלב זה מונע על ידי HCP ל-FCC נצפה בסגסוגות Zr, Hf ו-Ti. בהשראת הממצאים שלעיל, בעבודה זו, תכננו מנגנון רב פלסטי המופעל ברצף (מוגדר כ-SAPM) במשקעי אלפא רב-קנה מידה רב-שכבתיים של Ti-4.5Al-4.5Mo-7V-1.5Cr-1.5Zr (wt.%) סגסוגת בעלת אפקט חוזק טוב. על ידי שליטה מדויקת על גודל החלקיקים והמורפולוגיה של משקעי אלפא, הוכנה סגסוגת טיטניום בעלת שלוש פסגות עם משקעי אלפא מרובים בקנה מידה ורב גבישי. על ידי ניצול מנגנון העיוות התלוי בגודל הגרגר, SAPM פועל בגבישי אלפא מרובים כדי להסתגל בהדרגה לעומס המופעל. אסטרטגיה זו מביאה לכך שסגסוגת הטיטניום שלנו בשלושת השיא היא בעלת תפוקה/חוזק מתיחה אולטימטיבי של 1550/1614 MPa וגמישות של כ-8.7%, העולה על סגסוגות טיטניום דופלקס דופלקס שדווחו בעבר.

 

 

בקש הצעת מחיר

אֶלֶקטרוֹנִי:bjcxtitanium@gmail.com       

               cxtitanium@outlook.com

וואטסאפ:+8613571718779

שלח החקירה

whatsapp

טלפון

VK

חקירה