Универзитет Кси'ан Јиаотонг успешно пробио границу отпорности на лом легура титанијума

Узбудљиве вести стигле су са Универзитета Си'ан Јиаотонг да је истраживачки тим направио значајан напредак у области истраживања легура титанијума. Они су успешно значајно смањили садржај нечистоћа кисеоника у комерцијалном чистом титанијуму, чиме су постигли значајно побољшање жилавости титанијума на лом. Ово достигнуће не само да разбија традиционално знање, већ и отвара нове путеве за пројектовање титанијумских легура високе чврстоће и жилавости.

Према речима професионалаца, тим је користио иновативна технолошка средства да смањи садржај нечистоћа кисеоника у комерцијалном чистом титанијуму са конвенционалних {{0}}.14 теж.% смањених на невиђених 0,02 теж.%. Овај значајан третман редукције кисеоника довео је до пораста отпорности на ломљење титанијума са првобитних 117МПа ∙ м ^ 1/2 на запањујућих 255 МПа ∙ м ^ 1/2. Ова вредност не само да надмашује све комерцијално доступне чисте титанијума и легуре титанијума, већ такође превазилази жилавост на лом већине металних материјала, што доказује да је титан са мало кисеоника тренутно један од најдуктилнијих металних материјала познатих. Ова студија не само да је постигла напредак у перформансамалегуре титанијума, али је такође по први пут открио ултра-високу интринзичну отпорност на лом титанијума. Ово откриће разбија традиционално схватање да је жилавост лома титанијума и легура титанијума нижа од 130МПа ∙м ^ 1/2, пружајући могућности за ширу примену легура титанијума у ​​различитим областима.

У области ваздухопловства, легуре титанијума се широко користе због својих одличних својстава као што су лагана тежина, висока чврстоћа и отпорност на корозију. Међутим, његова отпорност на лом је одувек била кључни фактор који је ограничавао његову примену под одређеним критичним условима оптерећења. Достигнућа овог истраживачког тима дају нове идеје за унапређење примене легура титанијума у ​​области ваздухопловства. Контролом садржаја кисеоника, не само да се може побољшати отпорност на ломљење легура титанијума, већ се такође очекује да ће се постићи комерцијализација сродних производа и даље промовисати развој технологије легура титанијума. Поред тога, истраживачки тим је такође спровео дубинско истраживање о побољшању механичких својстава тесно збијених хексагоналних метала и предложио шему дизајна за легирање. Промовисањем екстензивне активације деформационих близанаца и коришћењем близаначких граница да би се олакшало густо иницирање дислокација, механичка својства блиско збијених хексагоналних метала су значајно побољшана. Ово откриће пружа нове идеје и методе за регулисање способности деформације блиско збијених хексагоналних метала, и очекује се да ће убризгати нову виталност у технолошки напредак у сродним областима. Истраживачка група је такође постигла значајан напредак у постизању добре конверзије феномена ломљивости изазване чврстим раствореним кисеоником. Измислили су технику која се зове инфилтрација кисеоника са градијентом металне површине, која укључује обраду метала који су склони апсорпцији кисеоника у атмосфери кисеоника на високим температурама, омогућавајући кисеонику да дифундује са површине метала у унутрашњост метала. Овај третман ствара градијент концентрације кисеоника од површине ка унутрашњости металног материјала, што резултира металним материјалом који комбинује високу чврстоћу и жилавост. Проналазак ове технологије даје нове идеје и методе за површинско ојачавање металних материјала, за које се очекује да промовише технолошке иновације у сродним областима.

Поред горе наведених достигнућа, истраживачки тим је такође спровео дубинско истраживање дуктилне крхке транзиције металних материјала и открио да је дуктилно крхка транзиција кубних метала центрираних на тело уско повезана са ефикасношћу извора дислокације. Ово откриће пружа нову перспективу за разумевање понашања деформација и лома металних материјала, као и нове идеје и методе за регулисање механичких својстава металних материјала. Револуционарни продор у перформансама титанијумских легура овог пута не само да пружа драгоцену инспирацију за дизајн легура титанијума високе чврстоће и жилавости, већ пружа и могућности за примену легура титанијума у ​​ширем спектру области. Даљњом промоцијом и применом овог достигнућа, имамо разлога да верујемо да ће перформансе легура титанијума бити значајно побољшане, а обим примене и даље проширен. Истовремено, достигнућа тима у истраживању утицаја кисеоника у чврстом раствору, нових технолошких проналазака и проучавања механизма дуктилног кртог прелаза металних материјала такође ће унети нову виталност у развој области металних материјала.