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新研究提高鈦合金抗氧脆能力
時間：2024-05-16 來源：中國科學(xué)報
西安交通大學(xué)金屬材料強度國家重點實驗室孫軍院士和張金鈺教授團隊提出了一種違反直覺的設(shè)計策略，利用間隙原子-位錯交互作用顯著扭曲熱機械加工預(yù)先引入刃位錯的平面應(yīng)力場，使其轉(zhuǎn)變?yōu)榉瞧矫鎽?yīng)力場，這促使多個馬氏體變體沿富O的刃位錯線同時形核，從而構(gòu)筑出間隙O強化的納米孿晶α'馬氏體新型微觀結(jié)構(gòu)，進而提高鈦合金中的抗氧脆能力。近日該研究成果在線發(fā)表于Materials Today上。
間隙原子-位錯交互作用介導(dǎo)的間隙O納米孿晶馬氏體設(shè)計策略結(jié)合了間隙強化、共格α￠/α￠孿晶界和共格α￠/β相界面的優(yōu)點，從而使得該鈦合金的綜合力學(xué)性能優(yōu)于以前報道的鈦合金。特別是，該高氧鈦合金具有超高的應(yīng)變硬化能力，其比韌性高達800 MPa % g-1 cm3，約為同等強度鈦合金的10倍。
團隊提出的策略展示了一種先進的設(shè)計原則，即通過操縱位錯特征，例如刃位錯或螺位錯及其應(yīng)力場，可有效構(gòu)筑納米孿晶結(jié)構(gòu)，并為鈦合金工業(yè)生產(chǎn)設(shè)計低成本、高性能的高氧耐受性鈦合金提供了新的見解。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.mattod.2024.04.003
