Xi'an Jiaotong University bryter framgångsrikt igenom brottseghetsgränsen för titanlegeringar

Spännande nyheter har kommit från Xi'an Jiaotong University att forskargruppen har gjort genombrott inom forskning om titanlegering. De reducerade framgångsrikt avsevärt innehållet av syreföroreningar i kommersiellt rent titan, och uppnådde därigenom en betydande förbättring av titanbrottsegheten. Denna prestation bryter inte bara traditionell kunskap, utan öppnar också nya vägar för design av höghållfasta och hög seghet titanlegeringar.

Enligt proffs har teamet använt innovativa tekniska metoder för att minska syrehalten i kommersiellt rent titan från den konventionella {{0}}.14wt.% Reduced till en aldrig tidigare skådad 0,02 wt.%. Denna betydande syrereducerande behandling har fått titans brottseghet att stiga från de ursprungliga 117MPa ∙ m ^ 1/2 till häpnadsväckande 255 MPa ∙ m ^ 1/2. Detta värde överträffar inte bara alla kommersiellt tillgängliga rent titan och titanlegeringar, utan överträffar också brottsegheten för de flesta metallmaterial, vilket bevisar att titan med låg syrehalt för närvarande är ett av de mest sega metallmaterialen som är kända. Denna studie uppnådde inte bara ett genombrott i prestanda förtitanlegeringar, men avslöjade också för första gången den ultrahöga inre brottsegheten hos titan. Denna upptäckt bryter den traditionella förståelsen att brottsegheten hos titanlegeringar är lägre än 130 MPa ∙ m ^ 1/2, vilket ger möjligheter för en bredare tillämpning av titanlegeringar inom olika områden.

Inom flyg- och rymdområdet används titanlegeringar i stor utsträckning på grund av deras utmärkta egenskaper som lättvikt, hög hållfasthet och korrosionsbeständighet. Dess brottseghet har dock alltid varit en nyckelfaktor som begränsar dess tillämpning under vissa kritiska belastningsförhållanden. Resultaten av detta forskarteam ger nya idéer för att förbättra tillämpningen av titanlegeringar inom flyg- och rymdområdet. Genom att kontrollera syrehalten kan inte bara brottsegheten hos titanlegeringar förbättras, utan det förväntas också uppnå kommersialisering av relaterade produkter och ytterligare främja utvecklingen av titanlegeringsteknologi. Dessutom genomförde forskargruppen också djupgående forskning om förbättring av mekaniska egenskaper hos tätt packade hexagonala metaller och föreslog ett designschema för legering. Genom att främja den omfattande aktiveringen av deformationstvillingar och använda tvillinggränser för att underlätta den täta initieringen av dislokationer, förbättras de mekaniska egenskaperna hos tätt packade hexagonala metaller avsevärt. Denna upptäckt ger nya idéer och metoder för att reglera deformationsförmågan hos tätt packade hexagonala metaller, och förväntas injicera ny vitalitet i tekniska framsteg inom närliggande områden. Forskargruppen har också gjort betydande framsteg när det gäller att uppnå god omvandling av fenomenet sprödhet inducerad av fast löst syre. De uppfann en teknik som kallas metallytegradient syreinfiltration, som involverar behandling av metaller som är benägna att absorbera syre i en syreatmosfär vid hög temperatur, vilket gör att syre kan diffundera från metallytan in i metallens inre. Denna behandling skapar en syrekoncentrationsgradient från ytan till det inre av metallmaterialet, vilket resulterar i ett metallmaterial som kombinerar hög hållfasthet och seghet. Uppfinningen av denna teknologi ger nya idéer och metoder för ytförstärkning av metallmaterial, vilket förväntas främja teknisk innovation inom närliggande områden.

Utöver ovanstående prestationer genomförde forskargruppen också djupgående forskning om den sega spröda övergången av metallmaterial och fann att den sega spröda övergången av kroppscentrerade kubiska metaller är nära relaterad till effektiviteten hos dislokationskällor. Denna upptäckt ger ett nytt perspektiv för att förstå metallmaterials deformation och brottbeteende, såväl som nya idéer och metoder för att reglera metallmaterialens mekaniska egenskaper. Det revolutionerande genombrottet i titanlegeringars prestanda den här gången ger inte bara värdefull inspiration för designen av titanlegeringar med hög hållfasthet och hög seghet, utan ger också möjligheter för tillämpning av titanlegeringar inom ett bredare spektrum av områden. Med den ytterligare främjandet och tillämpningen av denna prestation har vi anledning att tro att prestanda hos titanlegeringar kommer att förbättras avsevärt, och deras tillämpningsområde kommer också att utökas ytterligare. Samtidigt kommer lagets prestationer inom forskning om inverkan av fast lösningssyre, nya tekniska uppfinningar och studiet av den sega spröda övergångsmekanismen för metallmaterial också att injicera ny vitalitet i utvecklingen av metallmaterialområdet.