På baggrund af den blomstrende udvikling i titanlegeringsindustrien har konventionel TC4 titanlegering, det mest udbredte basismateriale til rumfart, energi og marine applikationer, længe været plaget af en industri-bred flaskehals med kompromitteret styrke og sejhed: når først materialet opfylder specificerede styrkekrav, opstår dets brud under betydelige styrkekrav. serviceforhold med vekslende cykliske belastninger, pludselige høje-lave temperatursvingninger og korrosive miljøer, hvilket i høj grad begrænser den videre anvendelse af titaniumprodukter i high-udstyr. For nylig har et forskerhold fra Zhejiang University's School of Materials samarbejdet med forskningsinstitutter på Kumamoto og ingen Japansk universitet, + et kommercielt universitet, + 30 % forbedring i sejhed uden at ændre kemiske basissammensætninger eller kompromittere den oprindelige mekaniske styrke. Dette gennembrud har fået stor opmærksomhed i hele industrien.
Med fokus på forskning i grundlæggende materialemekanismer sporede Zhejiang University fasetransformation mellem og faser af titanlegeringer i mikroskala ved hjælp af avanceret in-situ elektronmikroskopi og synkrotronstrålingskarakteriseringsteknologier. I mellemtiden fokuserede Kumamoto University på brudmekanisk testning og verifikation af industrielle varmebehandlingsprocesser i forhold til de to komplementære forskningsgruppers udvikling af styrke. legeringsydelse via doping af ædelmetal. Gennem præcist iscenesat termisk behandling blev der konstrueret en hierarkisk bimodal mikrostruktur bestående af skiftevis grove og fine korn inde i legeringsmatricen. Tilfældigt forskudte -fasekorn afbøjer sprækkeudbredelsesveje og spreder brudenergi,{7}}grain{7}}} opretholder den overordnede strukturelle styrke og opnår effektiv hærdning på mikroskopisk niveau.
Tredjepartscertificeringstests bekræfter, at den nye legering leverer trækstyrke svarende til konventionel TC4 sammen med en 30 % højere brudsejhed i forhold til nationale standard benchmarks. Yderligere forbedringer opnås også med hensyn til duktilitet, kryogen sejhed og udmattelsesbestandighed. Mest kritisk er de eksisterende, fuldt kompatible titan- og valseprocesser, den eksisterende modifikations- og smelteproces. smedning, hvilket muliggør masseproduktion på det eksisterende udstyr og reducerer produktionsomkostningerne.
Til industriel anvendelse tjener den udviklede legering ikke kun til endelig formning af titaniumplader, men også som råmateriale til titanium-stålbeklædte plader. Målanvendelser omfatter varmevekslere til elproduktionsanlæg, kølekomponenter til offshore vindkraft og strukturelle dele til rumfart, som opfylder strenge materialevalgskriterier for indenlandske og internationale energiudstyrsproducenter i Kina for indenlandsk og international innovationsrute for indenlandsk og international energiudstyr. avancerede- titaniummaterialer og ydeevneopgradering af beklædte pladeprodukter.
