*Acta Materialia* de la Universitatea Xi'an Jiaotong descrie o limită de curgere de 1550 MPa și o alungire de 8,7% într-un aliaj de titan dublă-stratificat! Acest studiu investighează activarea secvenţială a unui mecanism de deformare multi-în acest aliaj.

Titanul (Ti) și aliajele sale au primit o atenție pe scară largă în aplicațiile practice datorită proprietăților lor excelente, cum ar fi rezistența specifică ridicată și rezistența la coroziune. Pentru a îmbunătăți proprietățile mecanice ale aliajelor metastabile de titan -, întărirea prin precipitare este cea mai eficientă metodă. Prin ajustarea dimensiunii, morfologiei și distribuției precipitatelor HCP în matricea BCC, mișcarea de dislocare este împiedicată prin interfața /. Cu toate acestea, diferențele de structură cristalină, mecanismul de deformare și rezistența dintre fazele și conduc la o concentrare mare a tensiunii la interfața /, ceea ce este motivul pentru localizarea treptată a deformarii sau scăderea severă a microfisurilor și a ductilității aliajelor bifazice de titan.

To address the aforementioned issues, three new strategies have recently been proposed. Firstly, activate various plastic mechanisms of the β phase during the plastic deformation process. For example, the activation sequence of the deformation mechanism of the β matrix from dislocation slip to phase transition is regulated by the precipitation of three functional groups α, thereby enhancing the ductility of the alloy. Secondly, constructing unique heterostructures to alleviate interfacial strain incompatibility, thereby achieving the strain distribution/gradient required for uniform plastic deformation. We have also developed layered structures with multi-scale alpha precipitates in biphasic titanium alloys to reduce stress concentration at the alpha/beta interface and improve ductility Thirdly, utilizing the interstitial O/N elements to refine and strengthen the alpha precipitate, thereby reducing the strength difference between the alpha and beta phases. However, the above three strategies rarely regulate the inherent deformation mechanism of low crystal symmetry alpha precipitates, and the independent slip systems of these precipitates are quite limited. Compared with the reported high-strength duplex titanium alloys (yield strength>1100 MPa), aceste noi aliaje de titan au o limită de curgere care depășește 1500 MPa. Cu toate acestea, din cauza capacității insuficiente de întărire prin muncă și a alungirii uniforme mai mici (<3%), these high-strength duplex titanium alloys still provide a balance between strength and ductility. The key to overcoming this dilemma lies in activating multiple plastic mechanisms of the alpha phase to alleviate strain incompatibility between the alpha and beta phases, improve work hardening rate (WHR), and achieve uniform elongation.

În general, modul principal de alunecare a dislocației în precipitatele alfa este prismaticalunecarea, deoarece efortul critic de forfecare rezolvat (CRSS) este cel mai mic dintre toate sistemele de alunecare. Cu toate acestea, bazarea exclusiv pe acest sistem de alunecare nu se poate adapta la deformarea axei c-și nici nu poate îndeplini criteriul Taylor von Mises. Prin urmare, este necesar să se activeze în formă de piramidăslip, deformation twinning, or phase transition. Unfortunately, due to the different CRSS, these mechanisms are difficult to activate simultaneously, attributed to the inherent high stacking fault energy (SFE,>300 mJ/m2 alfa Ti pur) și efecte puternice de mărime a granulelor. Studii recente au arătat că este fezabilă ajustarea raportului c/a prin alierea Sn/Al și transformarea modului de alunecare principal din prismatic.la piramidal. În același timp, alierea cu Al reduce semnificativ SFE-ul Ti, promovează înfrățirea deformării și chiar tranziția de la HCP la FCC.

Această tranziție de fază HCP la FCC determinată de stres a fost observată în aliajele Zr, Hf și Ti. Inspirat de constatările de mai sus, în această lucrare, am proiectat un mecanism de plasticitate multiplă activat secvenţial (definit ca SAPM) în precipitatele alfa multiscale stratificate de Ti{-4,5Al{-4,5Mo{{-7V-1,5Cr-1,5Zr (în greutate %), care asigură un efect de sincronizare a ductilităţii de aliaj de rezistenţă bună. Prin controlul precis al mărimii particulelor și morfologiei precipitatelor alfa, a fost preparat un aliaj de titan cu trei vârfuri cu precipitate alfa multi-scale și multicristaline. Prin utilizarea mecanismului de deformare dependent de mărimea granulelor, SAPM operează în cristale alfa multi-scale pentru a se adapta treptat la sarcina aplicată. Această strategie are ca rezultat aliajul nostru de titan cu trei vârfuri având o curgere mare/rezistență la tracțiune maximă de 1550/1614 MPa și o ductilitate de aproximativ 8,7%, depășind aliajele de titan duplex de înaltă rezistență raportate anterior.

E-mail:bjcxtitanium@gmail.com       

               cxtitanium@outlook.com

Whatsapp:+8613571718779