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2022-02-06 10:49


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亚稳β钛合金铝合金具备高强度、优良的耐蚀性、低弹性模量和优异的相溶性等出色的特性,被运用在石油化工设备、远洋航行、航天航空等诸多社会经济行业。尤其是,单相亚稳β钛合金具备抗压强度和浸蚀抵抗力的出色协同,近些年一直是领域内的科学研究网络热点。但目前为止,对于单相铝合金的加强方式(例如固溶强化和细晶强化)对物理性能的提高依然比较有限,这造成单相亚稳β钛合金具备较低的抗拉强度,限定了其进一步的工程项目产业发展运用。

对于以上问题,金属材质抗压强度我国重点实验室孙军工程院院士精英团队博士生张崇乐、张金钰专家教授、王辉专家教授和骨干教师匡杰以d电子轨道基础理论设计方案合金成分,在维持单相离子晶体的情形下搭建出二种异质结构,进一步提升了单相亚稳β钛合金的综合性物理性能。在成份设计方案上,充分考虑铝合金的形变体制决策其宏观经济物理性能,因而设计方案出与此同时具备位错移动和形变孪晶的合金成分,以期待根据位错移动给予高韧性,形变孪晶给予大可塑性。在架构设计上,运用晶体再结晶全过程的动态,以热扎佐以短时间时效处理,操纵外部经济构造异质性(晶体规格和位错相对密度),恰当构建出表面再结晶 芯部非再结晶的异质性片层构造(HLS)和表面再结晶 芯部一部分再结晶的异质性双峰构造(HBS)。

接着,从异质结构硬软区的协作形变效用对形变孪晶/位错移动的激话和力学特性开展了进一步的剖析。科学研究结果显示,与传统的的GEG(再结晶等轴晶体)钛合金对比,具备最大背内应力的HBS钛合金主要表现出较高的抗压强度,而HLS钛合金主要表现出硬度和可塑性的最佳融合。除此之外,位错移动最先出现在 HLS钛合金中,而孪晶最先出现在HBS和GEG钛合金中,这各自与事先位错相对密度和孪晶开启的规格效用息息相关。进一步证实位错工程项目和异质结构设计方案的融合可让亚稳β钛合金具备优异的抗压强度-可塑性均衡。最终,在本构模型中引进晶体规格和位错相对密度的异质性遍布,并协同塑性形变全过程中硬软区的各向异性硬底化和转向硬底化,有效解读了异质结构造成的性能增加,如下图1所显示。与此前报导的单相亚稳β钛合金对比,精心策划的异质结构和形变体系的组成(孪晶 移动)使现阶段的HLS和HBS钛合金物理性能均好于传统式的等轴β钛合金,如下图2所显示,并为单相铝合金的坚韧化给予了一种有效途径,可适用其他单相铝合金管理体系并具备很大的工业生产运用发展潜力。