Op het gebied van materiaalwetenschappen is het zoeken naar materialen met zowel ultra - hoge specifieke sterkte als uitstekende taaiheid momenteel een onderzoekshotspot. NANO - Martensitische titaniumlegeringen vallen op op dit gebied vanwege hun unieke structuren en eigenschappen.
Het is gebleken dat neerslag in legeringen traditioneel wordt beschouwd als dislocatiebarrières, die een hoge spanningsconcentratie en zelfs micro -scheuren kunnen veroorzaken. Nadat het dichte gedistribueerde nano -martensiet echter is gebouwd in de stoere ti - cr - zr - al legering, wordt een hiërarchische geordende coherente interface voor sterkte gevormd - taaiheidsoptimalisatie. Deze coherente interfaces hebben de functies van zowel dislocatiebarrières als dislocatiebronnen. Door middel van multi -niveau nano - martensite - dislocatie -interacties, heeft de titaniumlegering ultra - hoge sterkte en taaiheid. Bij hoge temperaturen onder 400 graden is het nano -martensiet bijvoorbeeld thermisch stabiel en kan het de hoge sterkte van de legering behouden; Wanneer de temperatuur hoger is dan 400 graden, zal de ontleding van multi -niveau geordende nano -martensiet en de sferoïdisatie van de oorspronkelijke - lamellen leiden tot de door de temperatuur geïnduceerde ductiele - brosse overgang.
Uit de grafische gegevens kan worden gezien dat via het thermische verwerkingsprocesschema en de evolutie van de microstructuur bijvoorbeeld de ti - 2. 8cr - 4. 5ZR - 5. 2al legering verschillende microstructuurkarakteristieken hebben na het behandelen van verschillende temperaturen. In de kamer - Temperatuur Mechanische eigenschapstests zijn de opbrengststerkte en de totale verlenging van deze legering uitstekend, met duidelijke voordelen vergeleken met andere gerapporteerde martensitische ′ en getemperde martensitische ′ titaniumlegeringen. In termen van fractuureigenschappen presteert deze legering ook goed, met veel breukwerk en sterke breukweerstand, die niet minder concurrerend zijn dan andere typische + titaniumlegeringen. De fractuurkenmerken vormen unieke fenomenen. Onder verschillende hitte -behandelingstoestanden zijn de microstructuur op het breukoppervlak en de scheur - propagatiemodus allemaal verschillend. Onderzoek naar de vervormingssubstructuur toont aan dat dislocaties een belangrijke rol spelen in de geordende coherente interfaces van nano - martensitische titaniumlegeringen. Dislocaties worden uitgezonden en interageren langs specifieke slipsystemen van ′/ fasegrenzen (PBS), waardoor de sterkte en taaiheid van de legering verder wordt verbeterd.
Concluderend is de ontwerpstrategie van geordende coherente interfaces op meerdere niveau in nano -martensitische titaniumlegeringen een nieuwe aanpak voor het verkrijgen van een ongekende combinatie van sterkte, plasticiteit en taaiheid. Deze strategie is niet alleen van toepassing op titaniumlegeringen, maar wordt naar verwachting ook toegepast op andere metastabiele legeringen, zoals traditionele staalsoorten en opkomende multi -componentlegeringen, die nieuwe kansen en uitdagingen bieden voor de ontwikkeling van materiaalwetenschap.