北京科技大学新材料技术研究院师生团队创造出一种高强韧双相钛合金的事件,包括这种新材料的特性、制备工艺以及带来的效益等方面内容。
钛合金材料家族迎来了新成员。北京科技大学新材料技术研究院的师生团队成功创制出一种高强韧的双相钛合金。这所大学宣称,这种新材料蕴含着巨大的经济效益,对资源环境的可持续发展十分有利。
钛合金本身具备低密度、高比强度、出色的耐蚀性、良好的生物相容性以及无磁等诸多优良特性,在航空航天、海洋工程、生物医用等众多领域都有着广泛的应用。不过,当前的钛合金通常是依靠钒、铝、钼、铬等金属相稳定元素进行合金化来制成的,这一过程成本高昂,并且能耗巨大。
北科大的团队提出了一种高强韧钛合金的全新设计策略,从而打造出一种名为“密排六方 + 面心立方”的新型组织结构的双相钛合金,这种钛合金有着极为优异的强韧性能。该研究院的曲选辉教授解释道:“这种合金的强度得到了大幅提升,而且还保持着非常优异的塑性。其材料强度与当前广泛应用的钛合金相当,但是可塑性却是后者的2倍。”
更为重要的是,这种新材料是采用3D打印工艺来制备的,并且在这个过程中并没有使用稀有或者昂贵的金属合金化元素,仅仅运用氧元素来进行组织的调控。曲选辉透露:“我们自主发明的低成本流化改性纯钛粉是原料,其成本相比传统原料降低了50%以上。这种新材料是逐层打印的,通过对钛粉颗粒表面氧化膜厚度、氧含量以及打印工艺进行调控,就能够有效地调控材料的含量、尺寸和分布状态,进而获取优异的力学性能。这一成果为高性能金属材料的设计提供了新的思路,同时具备经济和环保的双重效益。”
这一研究成果于近日在《自然材料》期刊上发表。
北京科技大学新材料技术研究院团队创造出一种新型双相钛合金。这种钛合金有优异的强韧特性,强度与传统钛合金相当但可塑性是其2倍。它采用3D打印工艺,以低成本纯钛粉为原料,通过氧元素调控组织,成本低且环保效益明显,该成果为高性能金属材料设计提供新思路并已在《自然材料》期刊发布。
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