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內蒙古自治區科研團隊在Beta鈦合金變形機制研究上取得最新成果

   2022-09-08 520

  近日,內蒙古工業大學材料科學與工程學院杜趙新教授科研團隊與哈爾濱工業大學、新西蘭懷卡托大學、中國礦業大學以及西北有色金屬研究院等單位合作,在知名學術期刊《材料科學與技術雜志》(JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE & TECHNOLOGY)發表了以“Beta鈦合金變形機制與拉伸性能的軋制變形量依賴性”(Rolling reduction-dependent deformation mechanisms and tensile properties in a beta titanium alloy)為題的最新成果,該論文入選材料科學領域ESI高被引論文。

  該研究得到國家自然科學基金面上項目、國家自然科學基金地區基金、內蒙古自治區高等學校青年科技英才支持項目、內蒙古自然科學基金等項目支持。

  合金作為一種先進的金屬材料,由于其輕質高強以及耐蝕等特性而被應用于三航(航海、航空、航天)、石油化工、機械醫療等領域。其中Beta型鈦合金冷成形性能優異,并且同時具有高強度和良好的耐腐蝕性,是一種極具潛力的航空結構材料。但Beta型鈦合金在冷變形過程中會呈現出復雜的變形機制,且隨著Beta相化學穩定性的增加和應力條件的變化,各種不同的變形機制將被激活,而復雜的變形機制又將直接影響到合金機械性能以及變形工藝的制定。

20%和30%變形量下的扭折帶、{332}

  科研團隊以TB8亞穩Beta鈦合金為研究對象,從微觀角度分析了變形量的增加導致了合金基體的應力集中,從而激活了基體內更多復雜變形機制,變形機制的改變指導了合金復雜的組織演變過程。在早期變形過程中,Beta基體中不僅激活了應力誘發的相變(β→α"和β→ω)和初級{332}

多種變形機制協調下的力學性能

  該研究揭示了亞穩Beta鈦合金復雜的變形機制,發現次級變形孿晶和次級扭結帶在初級變形孿晶以及初級扭結帶中被激活,變形機制間的協調配合共同指導了合金力學性能。引入動態霍爾-佩奇效應和多尺度的變形組織強化效應,從變形機理上揭示了該合金冷變形能力強、力學性能優異的內在原因。


 
標簽: 鈦合金
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