Sammenlignet med konventionel kornstørrelse (5-10 μm) titanlegeringer har ultrafinkornede titanlegeringer ikke kun højere styrke og god plasttilpasning, men har også højere slidstyrke og bedre biokompatibilitet. Det er meget attraktivt inden for mange vigtige anvendelsesområder, såsom rumfart og biomedicin. Imidlertid er fremstilling og forarbejdning af ultrafinkornede titanlegeringer ekstremt vanskelig, og den termiske stabilitet af mikrostrukturen er dårlig. Disse to flaskehalsproblemer begrænser udviklingen og anvendelsen af ultrafinkornede titanlegeringer.
Yang Ke-teamet fra Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, har længe været engageret i den grundlæggende og anvendte forskning af nye medicinske metalmaterialer. For nylig adopterede teammedlemmerne Ren Ling, Wang Hai osv. mikrostrukturdesignideen om "to-faset skal indpakning af ultrafine ligeaksede krystaller" (fig. 1), og forbedrede samtidig mikrostrukturen og termiske egenskaber af ultrafinkornede titanlegeringer fra både termodynamik og kinetik. Det bruger også kombinationen af konventionel varmebehandling og termisk behandling til at realisere den store forberedelse af den ovennævnte mikrostruktur og løser de to flaskehalsproblemer med vanskelig forberedelse og behandling af ultrafinkornede titanlegeringer og dårlig strukturstabilitet, og opnår fremragende ydeevne og ultrafinkornet kobberholdig titanlegering med høj termisk stabilitet. For nylig blev relaterede forskningsresultater offentliggjort online i Nature Communications.
Fig. 1
I de senere år har forskerholdet været forpligtet til den integrerede forskning og anvendelse af strukturen og den biologiske funktion af kobberholdige titanlegeringer. På grundlag af det tidligere forskningsarbejde foreslog holdet en forberedelsesstrategi med "eutektoid elementlegering → bratkøling → varm deformation" (EQD) til fremstilling af ultrafinkornede kobber-titanium-legeringer (fig. 2). Designideer til mikrostrukturen af aksiale krystaller. Denne strategi muliggør fremstilling i stor skala af ultrafinkornede Ti6Al4V5Cu-legeringer med -Ti-kornstørrelser i området 90-500 nm ved hjælp af konventionelt termisk behandlingsudstyr (fig. 2).
Fig. 2
Samtidig bruges /Ti2Cu-dobbeltfasede honeycomb-skalstrukturen dannet under termisk deformation til at belægge kornene, hvilket væsentligt forbedrer den termiske stabilitet af den ultrafine ligeaksede kornstruktur og øger materialets ustabilitetstemperatur til 973 K ({ {3}}.55Tm) (Figur 3). Trækstyrken ved stuetemperatur af den ultrafinkornede Ti6Al4V5Cu-legering er op til 1,5 GPa, og forlængelsen overstiger 10 procent. Ved 650 grader og en tøjningshastighed på 0,01 s-1 overstiger trækforlængelsen 1000 procent (fig. 1), hvilket opnår superplastisk deformation.
Fig. 3
Derudover undergik den ultrafinkornede Ti6Al4V-5Cu-legering ikke korngrovning og vækst under den termomekaniske koblingstilstand med højtemperaturstrækning (fig. 4). Denne EQD-strategi realiserer ikke kun fremstillingen af højtydende, høj termisk stabilitet, ultrafin kornstruktur af andre titanlegeringer såsom TiCu og TiZrCu, men er også blevet udvidet til andre legeringssystemer, herunder jern- og stålmaterialer til fremstilling af ultrafine kornmetalmaterialer . Det giver en ny tilgang og er af stor betydning for design og forskning af ultrafinkornede metalliske materialer.
Fig. 4
Ovenstående arbejde blev afsluttet af teamet af Yang Ke og Ren Ling fra Institute of Metals, teamet af Qiu Dong fra Royal Melbourne Institute of Technology, Australien, og teamet af Chen Xingqiu fra Shenyang National Research Center for Materials Science af Metalinstituttet. Assistentforsker Wang Hai fra Institute of Metals er den første forfatter, og Renling Project Researcher fra Institute of Metals og professor Qiu Dong fra RMIT University er de tilsvarende forfattere.
Om os og kontakt
TopTiTech er en kinesisk producent med speciale i produktion og fremstilling af titanium porøse filterelementer og titanlegeringsprodukter. Det har ikke kun sit eget værksted, men har også avanceret udstyr og professionelle R&D- og produktionsteknikere. Vi håber at få mulighed for at få nye og gamle venner i ind- og udland. I håb om at etablere samarbejde og fælles udvikling.
Hjemmeside:http://www.toptitech.com
TLF: plus 8618992731201
FAX: 0917-3873009
EMAIL:zhangjixia@bjygti.com
TILFØJ: 1502, Blok A, Chuang Yi-bygningen
nr. 195, Gaoxin Avenue, High-tech Development Zone, Baoji City, Shaanxi, Kina
