本報訊(記者沈春蕾)中國科學院金屬研究所研究員楊柯、任玲團隊與澳大利亞皇家墨爾本理工大學教授邱冬團隊合作,在前期開發的高性能雙相核殼納米結構Ti6Al4V5Cu合金基礎之上,設計并制備了具有多相納米網狀結構的新型鈦合金。日前,相關研究成果在線發表于《國際塑性》。
據了解,超塑性成型技術有望解決復雜構件的成型問題,在航空航天等重要領域應用前景廣闊。然而,目前多數金屬超塑性成型的溫度較高且應變速率極為緩慢,不僅增加了超塑性成型的能耗與時間,還使成型后的材料表面發生嚴重氧化,制約了該技術的廣泛應用。 研究團隊研制的新型鈦合金利用基體中的納米β網,促進微納米晶α晶粒間的滑移與傾轉,并利用沿α/β相界釘扎的納米Ti2Cu相提高該納米網狀結構的穩定性,全面提升材料的超塑性變形能力。這一組織設計使材料的超塑性變形溫度較Ti6Al4V合金下降了約250℃,在750℃和應變速率高達1s-1的條件下,可以獲得超過900%的延伸率,意味著該材料超塑性變形的應變速率較現有材料提高了2~4個數量級。 研究人員表示,經過超塑性變形后,多相納米網狀結構的新型鈦合金組織不會粗化長大,解決了材料超塑性變形能力與組織熱穩定性之間的固有矛盾,對推動超塑性成型技術的發展具有重要意義。 相關論文信息: https://doi.org/10.1016/j.ijplas.2023.103694 |