作者:沈春蕾 来源:中国科学报 发布时间:2023/11/28 21:25:29
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中国科学院金属研究所等
研究团队制备出超塑性钛合金

 

中国科学院金属研究所研究员杨柯、任玲团队与澳大利亚皇家墨尔本理工大学教授邱冬团队合作,在前期开发的高性能双相核壳纳米结构Ti6Al4V5Cu合金基础之上,设计并制备了具有多相纳米网状结构的新型钛合金。日前,相关研究成果在线发表于《国际塑性》,中国科学院金属研究所助理研究员王海是论文第一作者。

据了解,超塑性成型技术有望解决复杂构件的成型问题,在航空航天等重要领域中有着广阔的应用前景。然而,目前多数金属超塑性成型的温度较高且应变速率极为缓慢,这不仅增大了超塑性成型的能耗与时间,还使成型后的材料表面发生了严重的氧化,制约了该技术的广泛应用。

研究团队研制的新型钛合金利用基体中的纳米β网促进微纳米晶α晶粒间的滑移与倾转,并利用沿α/β相界钉扎的纳米Ti2Cu相提高该纳米网状结构的稳定性,全面提升材料的超塑性变形能力。这一组织设计使材料的超塑性变形温度较Ti6Al4V合金下降了约250℃,在750℃和应变速率高达1s-1的条件下,可以获得超过900%的延伸率,意味着该材料超塑性变形的应变速率较现有材料提高了2~4个数量级。

在超塑性变形后,多相纳米网状结构的新型钛合金组织不会粗化长大,解决了材料超塑性变形能力与组织热稳定性之间的固有矛盾,这对于推动超塑性成型技术的发展具有重要的意义。

相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.ijplas.2023.103694

 
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