Sammenlignet med konvensjonelle kornstørrelser (5-10 μm) titanlegeringer, har ultrafinkornede titanlegeringer ikke bare høyere styrke og god plasttilpasning, men har også høyere slitestyrke og bedre biokompatibilitet. Det er veldig attraktivt i mange viktige bruksområder som romfart og biomedisin. Imidlertid er fremstilling og prosessering av ultrafinkornede titanlegeringer ekstremt vanskelig, og den termiske stabiliteten til mikrostrukturen er dårlig. Disse to flaskehalsproblemene begrenser utviklingen og anvendelsen av ultrafinkornede titanlegeringer.
Yang Ke-teamet ved Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences har lenge vært engasjert i grunnleggende og anvendt forskning på nye medisinske metallmaterialer. Nylig har teammedlemmene Ren Ling, Wang Hai, etc. tatt i bruk mikrostrukturdesignideen om "to-faset skall som pakker inn ultrafine likeaksede krystaller" (fig. 1), og forbedret samtidig mikrostrukturen og de termiske egenskapene til ultrafinkornede titanlegeringer fra både termodynamikk og kinetikk. Den bruker også kombinasjonen av konvensjonell varmebehandling og termisk prosessering for å realisere storskala forberedelse av den ovennevnte mikrostrukturen, og løser de to flaskehalsproblemene med vanskelig forberedelse og prosessering av ultrafinkornede titanlegeringer og dårlig strukturstabilitet, og oppnår utmerket ytelse og ultrafinkornet kobberholdig titanlegering med høy termisk stabilitet. Nylig ble relaterte forskningsresultater publisert online i Nature Communications.
Figur 1
De siste årene har forskerteamet vært forpliktet til integrert forskning og anvendelse av strukturen og den biologiske funksjonen til kobberholdige titanlegeringer. På grunnlag av det tidligere forskningsarbeidet foreslo teamet en forberedelsesstrategi for "eutectoid element legering → quenching → hot deformation" (EQD) for fremstilling av ultrafinkornede kobber-titanium legeringer (fig. 2). Designideer for mikrostrukturen til aksiale krystaller. Denne strategien muliggjør storskala fabrikasjon av ultrafinkornede Ti6Al4V5Cu-legeringer med -Ti-kornstørrelser i området 90–500 nm ved hjelp av konvensjonelt termisk prosesseringsutstyr (fig. 2).
Fig. 2
Samtidig brukes /Ti2Cu-dobbeltfasede honeycomb-skallstrukturen dannet under termisk deformasjon til å belegge kornene, noe som betydelig forbedrer den termiske stabiliteten til den ultrafine likeaksede kornstrukturen og øker materialets ustabilitetstemperatur til 973 K ( { {3}}.55Tm) (Figur 3). Strekkstyrken ved romtemperatur til den ultrafinkornede Ti6Al4V5Cu-legeringen er opptil 1,5 GPa, og forlengelsen overstiger 10 prosent. Ved 650 grader og en tøyningshastighet på 0,01 s-1 overstiger strekkforlengelsen 1000 prosent (fig. 1), og oppnår superplastisk deformasjon.
Fig. 3
I tillegg gjennomgikk den ultrafinkornede Ti6Al4V-5Cu-legeringen ikke kornforgrovning og vekst under den termomekaniske koblingstilstanden ved høytemperaturstrekking (fig. 4). Denne EQD-strategien realiserer ikke bare utarbeidelsen av ultrafin kornstruktur med høy ytelse og høy termisk stabilitet av andre titanlegeringer som TiCu og TiZrCu, men har også blitt utvidet til andre legeringssystemer inkludert jern- og stålmaterialer for fremstilling av ultrafine kornmetallmaterialer . Det gir en ny tilnærming og er av stor betydning for design og forskning av ultrafinkornede metalliske materialer.
Fig. 4
Arbeidet ovenfor ble fullført av teamet til Yang Ke og Ren Ling fra Institute of Metals, teamet til Qiu Dong fra Royal Melbourne Institute of Technology, Australia, og teamet til Chen Xingqiu fra Shenyang National Research Center for Materials Science ved Institutt for metaller. Assisterende forsker Wang Hai fra Institute of Metals er førsteforfatter, og Renling Project Researcher ved Institute of Metals og professor Qiu Dong ved RMIT University er de tilsvarende forfatterne.
Om oss og kontakt
TopTiTech er en kinesisk produsent som spesialiserer seg på produksjon og produksjon av porøse titanfilterelementer og titanlegeringsprodukter. Det har ikke bare sitt eget verksted, men har også avansert utstyr og profesjonelle FoU- og produksjonsteknikere. Vi håper å få muligheten til å få nye og gamle venner i inn- og utland. Håper å etablere samarbeid og felles utvikling.
Hjemmeside:http://www.toptitech.com
TLF: pluss 8618992731201
FAX: 0917-3873009
E-POST:zhangjixia@bjygti.com
ADD: 1502, blokk A, Chuang Yi-bygningen
nr. 195, Gaoxin Avenue, High-tech Development Zone, Baoji City, Shaanxi, Kina
