超细晶含铜钛合金研讨获得开展

科技日报讯 （记者郝晓明）中国科学院金属研讨所杨柯研讨员团队长时间从事新式医用金属材料的基础与运用研讨，该团队成员任玲研讨员、王海助理研讨员等经过“双相壳层包裹超细等轴晶”的显微组织规划思想，一同从热力学、动力学两方面前进超细晶钛合金组织的热稳定性，并运用常规热处理与热加工的工艺组合，完成了上述显微组织的大尺度制备，处理了超细晶钛合金制备加工难、组织稳定性差的两大瓶颈问题，获得了性能优异和热稳定性高的超细晶含铜钛合金。近来，相关研讨效果在线发表于《天然·通讯》。

　　近年来，杨柯团队一向致力于含铜钛合金的结构与生物功能一体化研讨与运用。在前期研讨工作基础上，团队提出“共析元素合金化—淬火—热变形”（EQD）的超细晶含铜钛合金的制备战略，完成了双相壳层包裹超细等轴晶的显微组织的规划思想。该战略经过常规的热加工设备完成了α-Ti晶粒尺度在90—500纳米范围内的超细晶Ti6Al4V-5Cu合金的大尺度制备。与此一同，运用热变形过程中构成的β/Ti2Cu双相蜂窝壳结构包覆α晶粒，显着前进了超细等轴晶组织的热稳定性，使材料的失稳温度前进至973开尔文。该合金的室温拉伸强度最高达到1500兆帕，延伸率超越10%。在923开尔文和应变速率为每分钟15毫米条件下，其拉伸延伸率超越1000%，完成了超塑性变形。此外，该合金在高温拉伸的热力耦合条件下未发生晶粒的粗化长大。该EQD战略不仅完成了TiCu、TiZrCu等其他钛合金的高性能、高热稳定性超细晶组织的制备，并现已运用于包括钢铁材料在内的其他合金系统中，为超细晶金属材料的制备供应了新途径，对超细晶金属材料的规划和研讨具有重要意义。