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近期成果

Precipitate-tailored planar slip delivers unprecedented ductility in high-strength β-titanium alloys, Acta Materialia, Volume 304, 1 January 2026, 121744

2025-12-15

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Zheng Liu, Kaixin Sun, Huhu Su, Bin Miao, Fucheng Wang, Kai Yao, Yingjie Ma, Hao Wang, Zhenbo Zhang, Shenbao Jin, Rui Yang, En Ma, Shijian Zheng,

平面滑移使塑料应变定位,通常导致高强度钛合金的延展性低(3C,2%伸长)。本文报告了一种析出物-适配策略,旨在使平面滑移应变离域化,实现前所未有的拉伸延展性,且在吉帕斯卡(GPa)级别强度下未提前软化。在通过增材制造(AM)制造的β-Ti 合金(Ti-3Al-6V-6Fe-2Zr,重量百分比)中,高铁含量促进高密度ω析出,从而引发平面滑移。后续热处理引入α析出物,透动滑移产生<a> 和缓慢位错,后者增强应变硬化和流阻。优化后的合金表现出显著的抗拉性能:屈服强度约为 1055 兆帕,均匀伸长率约 17%,总伸长率约 30%,使同等强度的 AM Ti 合金延展性翻倍。进一步精炼α析出物可实现超高屈服强度约 1600 兆帕(AM 钛合金中最高),同时保持约 5%的伸长率。我们的微结构设计适用于其他以平面滑移为主导的合金,实现了前所未有的强度-延展性。

https://doi.org/10.1016/j.actamat.2025.121744.

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