Over romfarts himmelen, under bølgene av dyp-havsutforskning, og innenfor kjerneposisjonene til nasjonal forsvarskonstruksjon, har titanlegeringer, som «stjernen av avanserte lettvektsmaterialer», alltid båret på ytelsesforventningene til kritiske felt. Men i lang tid har den "umulige trekanten" mellom høy flytestyrke, høy jevn forlengelse og høy bruddseighet, samt sprøhetsproblemet forårsaket av høyt oksygeninnhold, vært to store industrismertepunkter som begrenser tjenestepåliteligheten til titanlegeringer. Den nåværende situasjonen, der den jevne forlengelsen av titanlegeringer med høy-styrke bare er noen få prosent, gjør det vanskelig å frigjøre brukspotensialet fullt ut.
Nylig leverte et kinesisk forskerteam banebrytende nyheter-som tok for seg flaskehalsene i ytelsen til - titanlegeringer (hovedmaterialene som brukes i titanindustrien), teamet foreslo innovativt en dobbel designstrategi med "mikrostrukturkontroll og presis prosessmatching." Denne strategien overvant den langvarige-avveiningen-mellom flytestyrke og jevn forlengelse, og løste uventet det vedvarende problemet med sprøhet forårsaket av høyt oksygeninnhold som har plaget industrien i årevis!
Teamets kjernegjennombrudd kommer fra presis kontroll av mikrostrukturen: fokus på to hovedtrekk- morfologien og størrelsen til de originale kornene og den - lamellstrukturen. Ved å kontrollere dannelsen av fine likeaksede korn, forbedret teamet effektivt strukturell ensartethet og reduserte anisotropi, mens et rimelig forhold mellom oksygen og jern fremmet transformasjonen fra søyleformede til likeaksede korn ytterligere. På prosesseringssiden, ved å sammenligne forskjellige produksjonsteknikker når det gjelder kjølehastigheter og designfleksibilitet, valgte teamet til slutt laserpulverbedfusjonsprosessen (PBF-LB)-den ultra-høye kjølehastigheten på 10⁵–10⁷ grader/s kan raffinere korn betydelig. Påfølgende glødebehandlinger oppnådde ytterligere flere mål, inkludert restspenningsavlastning, eliminering av metastabile faser og optimalisering av - lamellstrukturen, noe som ryddet veien for jevn glideoverføring langs prismeplanene.
Dette integrerte rammeverket for "mikrostrukturdesign og prosessoptimalisering" oppnådde ikke bare et sprang i titanlegeringsytelse, men har også flere industrielle verdier: å løse det høye-oksygenskjørhetsproblemet reduserer kravene til oksygeninnhold i råstoffet, og forbedrer materialutnyttelsen betydelig; Anvendelsen av PBF-LB-prosessen kombinert med intelligent simulering og eksperimentelle teknikker med høy-gjennomstrømning vil ytterligere redusere FoU-kostnadene og akselerere teknologiiterasjon, og baner vei for stor-produksjon av titanlegeringer med høy-ytelse.
Fra mikroskopisk kontroll i laboratoriet til muliggjørende applikasjoner på nøkkelfelt, teamets forskningsresultater demonstrerer ikke bare de første-innovasjonsevnene til kinesiske forskningsteam innen utvikling av titanlegeringer, men gir også kjernestøtte for materialoppgraderinger i kritiske bransjer som luftfart, forsvar, marine og medisinske sektorer. I fremtiden, med kontinuerlig teknologisk iterasjon og industriell transformasjon, vil dette gjennombruddet fortsette å injisere sterkt momentum i utviklingen av Kinas avanserte produksjonsindustri, og styrke tilliten og stabiliteten til "Made in China" innen materialer.
