Verrattuna perinteisiin raekokoisiin (5-10 μm) titaaniseoksiin, erittäin hienorakeisilla titaaniseoksilla ei ole vain suurempi lujuus ja hyvä muovinen yhteensopivuus, vaan niillä on myös parempi kulutuskestävyys ja parempi biologinen yhteensopivuus. Se on erittäin houkutteleva monilla tärkeillä sovellusaloilla, kuten ilmailu- ja biolääketieteessä. Erittäin hienorakeisten titaaniseosten valmistus ja käsittely on kuitenkin erittäin vaikeaa, ja mikrorakenteen lämpöstabiilisuus on huono. Nämä kaksi pullonkaulaongelmaa rajoittavat erittäin hienorakeisten titaaniseosten kehittämistä ja käyttöä.
Kiinan tiedeakatemian Metallintutkimuslaitoksen Yang Ke -tiimi on pitkään harjoittanut uusien lääketieteellisten metallimateriaalien perus- ja soveltavaa tutkimusta. Äskettäin tiimin jäsenet Ren Ling, Wang Hai jne. omaksuivat mikrorakenteen suunnittelun idean "kaksivaiheisesta kuoren kääreestä ultrahienoja tasaakselisia kiteitä" (kuva 1) ja samalla paransivat ultrahienojakoisten titaaniseosten mikrorakennetta ja lämpöominaisuuksia. sekä termodynamiikasta että kinetiikasta. Se käyttää myös tavanomaisen lämpökäsittelyn ja lämpökäsittelyn yhdistelmää toteuttaakseen edellä mainitun mikrorakenteen laajamittaisen valmistuksen ja ratkaisee kaksi pullonkaulaongelmaa, jotka liittyvät erittäin hienojakoisten titaaniseosten vaikeaan valmisteluun ja käsittelyyn sekä huonoon rakenteen vakauteen, ja saavuttaa erinomaisen suorituskyvyn ja erittäin hienorakeisen kuparipitoisen titaaniseoksen, jolla on korkea lämpöstabiilisuus. Äskettäin asiaan liittyviä tutkimustuloksia julkaistiin verkossa Nature Communicationsissa.
Kuva 1
Viime vuosina tutkimusryhmä on sitoutunut kuparipitoisten titaaniseosten rakenteen ja biologisen toiminnan integroituun tutkimukseen ja soveltamiseen. Aiemman tutkimustyön perusteella ryhmä ehdotti "eutektoidisten elementtien seostus → sammutus → kuuma muodonmuutos" (EQD) valmistelustrategiaa erittäin hienorakeisten kupari-titaaniseosten valmistukseen (kuva 2). Suunnitteluideoita aksiaalisten kiteiden mikrorakenteelle. Tämä strategia mahdollistaa erittäin hienorakeisten Ti6Al4V5Cu-seosten laajamittaisen valmistuksen tavanomaisilla lämpökäsittelylaitteilla, joiden -Ti-raekoko on 90–500 nm (Kuva 2).
Kuva 2
Samanaikaisesti rakeiden päällystykseen käytetään termisen muodonmuutoksen aikana muodostunutta /Ti2Cu-kaksivaiheista hunajakennorakennetta, mikä parantaa merkittävästi ultrahienon tasaakselisen raerakenteen lämpöstabiilisuutta ja nostaa materiaalin epästabiilisuuslämpötilan 973 K:iin ( { {3}},55 Tm) (kuva 3). Erittäin hienorakeisen Ti6Al4V5Cu-lejeeringin huoneenlämpötilan vetolujuus on jopa 1,5 GPa, ja venymä ylittää 10 prosenttia. 650 asteen kulmassa ja venymänopeudella 0,01 s-1 vetovenymä ylittää 1000 prosenttia (kuva 1), jolloin saavutetaan superplastinen muodonmuutos.
Kuva 3
Lisäksi erittäin hienorakeinen Ti6Al4V-5Cu-seos ei käynyt läpi rakeiden karkenemista ja kasvua korkean lämpötilan venytyksen termomekaanisessa kytkentäolosuhteissa (kuva 4). Tämä EQD-strategia ei ainoastaan toteuta muiden titaaniseosten, kuten TiCu:n ja TiZrCu:n, korkean suorituskyvyn, korkean lämpöstabiilisuuden ultrahienoraerakenteen valmistamista, vaan sitä on myös laajennettu muihin metalliseosjärjestelmiin, mukaan lukien rauta- ja teräsmateriaalit ultrahienojakoisten metallimateriaalien valmistukseen. . Se tarjoaa uuden lähestymistavan ja sillä on suuri merkitys ultrahienorakeisten metallimateriaalien suunnittelussa ja tutkimuksessa.
Kuva 4
Yllä olevan työn suorittivat metalliinstituutin Yang Ke ja Ren Ling, Australian kuninkaallisen Melbournen teknologiainstituutin Qiu Dongin tiimi ja Shenyangin kansallisen materiaalitieteen tutkimuskeskuksen Chen Xingqiun tiimi. Institute of Metalsista. Apulaistutkija Wang Hai Metalliinstituutista on ensimmäinen kirjoittaja, ja Renling-projektitutkija Metalliinstituutista ja professori Qiu Dong RMIT-yliopistosta ovat vastaavat kirjoittajat.
Tietoja meistä & Ota yhteyttä
TopTiTech on kiinalainen valmistaja, joka on erikoistunut huokoisten titaanisuodatinelementtien ja titaaniseostuotteiden tuotantoon ja valmistukseen. Sillä ei ole vain omaa työpajaa, vaan sillä on myös kehittyneet laitteet sekä ammattitaitoiset T&K- ja tuotantoteknikot. Toivomme, että meillä on mahdollisuus saada uusia ja vanhoja ystäviä kotimaassa ja ulkomailla. Toivoen luoda yhteistyötä ja yhteistä kehittämistä.
Kotisivu:http://www.toptitech.com
TEL: plus 8618992731201
FAKSI: 0917-3873009
SÄHKÖPOSTI:zhangjixia@bjygti.com
LISÄÄ: 1502, Block A, Chuang Yi -rakennus
No. 195, Gaoxin Avenue, High-tech Development Zone, Baoji City, Shaanxi, Kiina
