Порівняно зі звичайними титановими сплавами з розміром зерна (5-10 мкм) наддрібнозернисті титанові сплави не лише мають вищу міцність і хорошу пластичну відповідність, а й мають вищу зносостійкість і кращу біосумісність. Він дуже привабливий у багатьох важливих галузях застосування, таких як аерокосмічна та біомедицина. Однак одержання та обробка наддрібнозернистих титанових сплавів надзвичайно складна, а термічна стабільність мікроструктури погана. Ці дві вузькі проблеми обмежують розробку та застосування наддрібнозернистих титанових сплавів.
Команда Ян Ке з Інституту дослідження металів Академії наук Китаю вже давно займається фундаментальними та прикладними дослідженнями нових медичних металевих матеріалів. Нещодавно члени групи Ren Ling, Wang Hai та ін. прийняли ідею дизайну мікроструктури «двофазної оболонки, що обгортає надтонкі рівновісні кристали» (рис. 1), і в той же час покращили мікроструктуру та термічні властивості ультрадрібнозернистих титанових сплавів. як з термодинаміки, так і з кінетики. Він також використовує комбінацію звичайної термічної обробки та термічної обробки для реалізації великомасштабної підготовки вищезгаданої мікроструктури та вирішує дві проблеми вузьких місць, пов’язані зі складною підготовкою та обробкою ультрадрібнозернистих титанових сплавів і низькою стабільністю структури, і отримує відмінну продуктивність і ультрадрібнозернистий титановий сплав, що містить мідь, з високою термічною стабільністю. Нещодавно відповідні результати дослідження були опубліковані в Інтернеті в Nature Communications.
Рис. 1
Останніми роками дослідницька група зосередилася на комплексному дослідженні та застосуванні структури та біологічних функцій титанових сплавів, що містять мідь. На основі попередньої дослідницької роботи команда запропонувала стратегію підготовки «евтектоїдного елемента легування → загартування → гаряча деформація» (EQD) для приготування ультрадрібнозернистих мідно-титанових сплавів (рис. 2). Ідеї дизайну мікроструктури осьових кристалів. Ця стратегія дозволяє широкомасштабне виготовлення ультрадрібнозернистих сплавів Ti6Al4V5Cu з розміром зерна -Ti в діапазоні 90–500 нм за допомогою традиційного обладнання для термічної обробки (рис. 2).
Рис. 2
При цьому для покриття зерен використовується двофазна стільникова оболонкова структура /Ti2Cu, утворена під час термічної деформації, що суттєво покращує термостійкість наддрібної рівновісної зернистої структури та підвищує температуру нестабільності матеріалу до 973 К ( { {3}}.55Tm) (Малюнок 3). Міцність на розрив при кімнатній температурі ультрадрібнозернистого сплаву Ti6Al4V5Cu становить до 1,5 ГПа, а відносне подовження перевищує 10 відсоток. При 650 градусах і швидкості деформації 0,01 с -1 подовження при розтягуванні перевищує 1000 відсотків (рис. 1), досягаючи надпластичної деформації.
Рис. 3
Крім того, ультрадрібнозернистий сплав Ti6Al4V-5Cu не зазнає укрупнення та зростання зерна в умовах термомеханічного зв’язку високотемпературного розтягування (рис. 4). Ця стратегія EQD не тільки реалізує підготовку високоефективної, високотермічної стабільної ультрадрібної зернистої структури з інших титанових сплавів, таких як TiCu та TiZrCu, але також була розширена на інші системи сплавів, включаючи залізо та сталь, для отримання ультрадрібнозернистих металевих матеріалів. . Він забезпечує новий підхід і має велике значення для проектування та дослідження наддрібнозернистих металевих матеріалів.
Рис. 4
Вищезазначену роботу виконала група Ян Ке та Рен Лінга з Інституту металів, команда Цю Донга з Королівського технологічного інституту Мельбурна, Австралія, та команда Чень Сінцю з Шеньянського національного дослідницького центру матеріалознавства Інституту металів ім. Помічник наукового співробітника Інституту металів Ван Хай є першим автором, а дослідник проекту Renling з Інституту металів і професор Цю Донг з Університету RMIT є відповідними авторами.
Про нас і контакти
TopTiTech - китайський виробник, що спеціалізується на виробництві титанових пористих фільтруючих елементів і виробів з титанових сплавів. Він не тільки має власну майстерню, але також має сучасне обладнання та професійних науково-дослідних та виробничих техніків. Ми сподіваємося мати можливість знайти нових і старих друзів вдома та за кордоном. Сподіваючись налагодити співпрацю та спільний розвиток.
Домашня сторінка:http://www.toptitech.com
TEL: плюс 8618992731201
ФАКС: 0917-3873009
ЕЛЕКТРОННА ПОШТА:zhangjixia@bjygti.com
ДОДАТИ: 1502, блок A, будівля Chuang Yi
No. 195, Gaoxin Avenue, High-tech Development Zone, Baoji City, Shaanxi, China
