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新方法可同时提高钛金属强度与塑性

新方法可同时提高钛金属强度与塑性

  美国《国家科学院院刊》近日发表了一项研究成果:南京理工大学材料科学与工程学院教授朱运田团队发现了一种让钛金属既能获得超细晶的高强度,同时又能获得粗晶大拉伸塑性的新方法。

  强度和塑性是衡量金属材料优劣与否的两大重要力学性能。金属材料的强度和拉伸塑性通常取决于其内部晶粒尺寸的腾讯分分彩大小。传统的粗晶一般具有较大的拉伸塑性,而当晶粒尺寸减小至纳米尺寸时,其强度在显著提升的同时,也丧失了几乎全部的拉伸塑性。因此,如何能够让金属材料同时获得超细晶的高强度以及粗晶的大拉伸塑性就成为了世界材料科学一大技术性难题。

  朱运田团队在钛金属中研制出了一种以高强度的超细晶“硬”层片为基体,弥散分布着大塑性再结晶“软”层片的全新微观结构。这种被称为“软—硬”层片的结构不仅具备了超细晶结构的高强度,同时还具有传统粗晶的大拉伸塑性。该团队还开创性地提出了一种同时获得超细晶高强度和粗晶大塑性的新思路。

  令世界材料科学界惊喜的是,这种钛金属“软—硬”层片微结构,其实通过工业上最普遍的成型技术就可以实现。这意味着,该研究成果已具备了规模化生产和应用的前景。


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