เมื่อเทียบกับไททาเนียมอัลลอยด์ขนาดเม็ดเกรนทั่วไป (5-10 μm) ไททาเนียมอัลลอยด์เกรนละเอียดพิเศษไม่เพียงแต่มีความแข็งแรงสูงกว่าและเข้ากับพลาสติกได้ดีเท่านั้น แต่ยังมีความต้านทานการสึกหรอสูงกว่าและความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดีกว่าด้วย มีความน่าสนใจอย่างมากในการใช้งานที่สำคัญหลายด้าน เช่น การบินและอวกาศและชีวเวชศาสตร์ อย่างไรก็ตาม การเตรียมและการแปรรูปโลหะผสมไททาเนียมเม็ดละเอียดพิเศษนั้นยากมาก และความเสถียรทางความร้อนของโครงสร้างจุลภาคก็ไม่ดี ปัญหาคอขวดทั้งสองนี้จำกัดการพัฒนาและการใช้โลหะผสมไททาเนียมเนื้อละเอียดพิเศษ
ทีมงานของ Yang Ke จากสถาบันวิจัยโลหะแห่ง Chinese Academy of Sciences มีส่วนร่วมในการวิจัยพื้นฐานและประยุกต์เกี่ยวกับวัสดุโลหะทางการแพทย์ชนิดใหม่มาเป็นเวลานาน เมื่อเร็ว ๆ นี้ สมาชิกในทีม Ren Ling, Wang Hai และอื่น ๆ ได้นำแนวคิดการออกแบบโครงสร้างจุลภาคของ "เปลือกสองเฟสที่ห่อหุ้มคริสตัลที่มีแสงเท่ากันมากเป็นพิเศษ" (รูปที่ 1) และในขณะเดียวกันก็ปรับปรุงโครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติทางความร้อนของโลหะผสมไทเทเนียมเกรนละเอียดพิเศษ จากทั้งอุณหพลศาสตร์และจลนพลศาสตร์ นอกจากนี้ยังใช้การผสมผสานระหว่างการรักษาความร้อนแบบดั้งเดิมและกระบวนการทางความร้อนเพื่อให้บรรลุการเตรียมโครงสร้างจุลภาคที่กล่าวถึงข้างต้นในปริมาณมาก และแก้ปัญหาคอขวดสองข้อของการเตรียมและการประมวลผลที่ยากของโลหะผสมไททาเนียมเม็ดละเอียดพิเศษและความเสถียรของโครงสร้างที่ไม่ดี และได้รับประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมและไททาเนียมอัลลอยด์ที่มีทองแดงเกรนละเอียดพิเศษที่มีความเสถียรทางความร้อนสูง เมื่อเร็ว ๆ นี้ ผลการวิจัยที่เกี่ยวข้องได้รับการเผยแพร่ทางออนไลน์ใน Nature Communications
รูปที่ 1
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ทีมวิจัยมุ่งมั่นที่จะวิจัยแบบบูรณาการและการประยุกต์ใช้โครงสร้างและหน้าที่ทางชีวภาพของโลหะผสมไททาเนียมที่มีทองแดง บนพื้นฐานของงานวิจัยก่อนหน้านี้ ทีมงานได้เสนอกลยุทธ์การเตรียม "การเจือธาตุยูเทคตอยด์ → การชุบแข็ง → การเสียรูปร้อน" (EQD) สำหรับการเตรียมโลหะผสมทองแดงไททาเนียมเนื้อละเอียดพิเศษ (รูปที่ 2) แนวคิดการออกแบบสำหรับโครงสร้างจุลภาคของผลึกตามแนวแกน กลยุทธ์นี้ทำให้สามารถผลิตโลหะผสม Ti6Al4V5Cu เม็ดเล็กละเอียดพิเศษที่มีขนาดเกรน -Ti ในช่วง 90–500 นาโนเมตรโดยใช้อุปกรณ์แปรรูปความร้อนทั่วไป (รูปที่ 2)
รูปที่ 2
ในเวลาเดียวกัน โครงสร้างเปลือกรังผึ้งสองเฟส /Ti2Cu ที่เกิดขึ้นระหว่างการเสียรูปเนื่องจากความร้อนจะถูกนำมาใช้เพื่อเคลือบธัญพืช ซึ่งช่วยปรับปรุงความเสถียรทางความร้อนของโครงสร้างเกรนที่ละเอียดมากเป็นพิเศษและเพิ่มอุณหภูมิที่ไม่เสถียรของวัสดุเป็น 973 K ( { {3}}.55Tm) (รูปที่ 3) ความต้านทานแรงดึงที่อุณหภูมิห้องของโลหะผสม Ti6Al4V5Cu เนื้อละเอียดพิเศษสูงถึง 1.5 GPa และการยืดตัวเกิน 10 เปอร์เซ็นต์ ที่ 650 องศาและอัตราความเครียด 0.01 วินาที-1 การยืดตัวของแรงดึงจะเกิน 1,000 เปอร์เซ็นต์ (รูปที่ 1) ทำให้เกิดการเปลี่ยนรูปแบบซุปเปอร์พลาสติก
รูปที่ 3
นอกจากนี้ โลหะผสม Ti6Al4V ที่มีเกรนละเอียดพิเศษ-5Cu ยังไม่ผ่านการทำให้เกรนหยาบและเติบโตภายใต้เงื่อนไขการต่อพ่วงทางความร้อนเชิงกลของการยืดที่อุณหภูมิสูง (รูปที่ 4) กลยุทธ์ EQD นี้ไม่เพียงแต่ตระหนักถึงการเตรียมโครงสร้างเกรนละเอียดพิเศษที่มีประสิทธิภาพสูงและเสถียรภาพทางความร้อนสูงของโลหะผสมไททาเนียมอื่นๆ เช่น TiCu และ TiZrCu แต่ยังขยายไปยังระบบโลหะผสมอื่นๆ รวมถึงวัสดุเหล็กและเหล็กกล้าสำหรับการเตรียมวัสดุโลหะเกรนละเอียดพิเศษ . เป็นวิธีการใหม่และมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการออกแบบและการวิจัยวัสดุโลหะเนื้อละเอียดพิเศษ
รูปที่ 4
งานข้างต้นเสร็จสมบูรณ์โดยทีมงานของ Yang Ke และ Ren Ling จาก Institute of Metals ทีมงานของ Qiu Dong จาก Royal Melbourne Institute of Technology ประเทศออสเตรเลีย และทีมงานของ Chen Xingqiu จาก Shenyang National Research Center for Materials Science ของสถาบันโลหะการ ผู้ช่วยนักวิจัย Wang Hai จาก Institute of Metals เป็นผู้เขียนคนแรก และ Renling Project Researcher ของ Institute of Metals และศาสตราจารย์ Qiu Dong จาก RMIT University เป็นผู้เขียนที่เกี่ยวข้อง
เกี่ยวกับเราและการติดต่อ
TopTiTech เป็นผู้ผลิตสัญชาติจีนที่เชี่ยวชาญด้านการผลิตและการผลิตชิ้นส่วนตัวกรองไททาเนียมที่มีรูพรุนและผลิตภัณฑ์โลหะผสมไททาเนียม ไม่เพียงแต่มีเวิร์กช็อปของตัวเองเท่านั้น แต่ยังมีอุปกรณ์ขั้นสูงและช่างเทคนิค R&D และการผลิตระดับมืออาชีพอีกด้วย เราหวังว่าจะมีโอกาสได้รู้จักเพื่อนทั้งเก่าและใหม่ทั้งในและต่างประเทศ หวังสร้างความร่วมมือและการพัฒนาร่วมกัน
หน้าแรก:http://www.toptitech.com
โทร: บวก 8618992731201
โทรสาร: 0917-3873009
อีเมล:zhangjixia@bjygti.com
ที่อยู่: 1502 บล็อก A อาคาร Chuang Yi
No. 195, Gaoxin Avenue, High-tech Development Zone, Baoji City, Shaanxi, China
