亚稳态β钛合金

20 K 下强塑兼优

一类利用 TWIP 与 TRIP 效应协同，在液氢温度下同时保持高强度和大延伸率的钛合金。

Zhang Y.B. · 辛社伟 · Li, Ting · 张国君 · Zhao, Beikai

Materials and Design 2024

具体参数

抗拉强度

{'zh': '1553', 'en': '1553'} MPa

屈服强度

{'zh': '1497', 'en': '1497'} MPa

断裂延伸率

{'zh': '11', 'en': '11'} %

技术优势

低温下强塑兼得

TWIP 与 TRIP 效应协同，使得合金在获得 1553 MPa 抗拉强度的同时保持 11% 的延伸率，避免极低温脆断。

多机制协同变形

变形过程中依次激活 {332}<113> 孪晶、应力诱发 α" 马氏体及二次孪晶等多种机制，有效协调塑性变形，避免局部应变集中。

多重颈缩延缓失效

应力集中导致局部颈缩时，该区域进一步激活孪晶与相变引起局部强化，使颈缩停止，从而产生多重颈缩现象，提高均匀变形能力。

应用场景

• 液氢储运：用于制造液氢储罐及管道，在 20 K 下同时提供高强度和高韧性，延长使用寿命。
• 低温结构件：可加工成法兰、支架等低温结构件，替代易脆断的传统合金。
• 低温压力容器：用于制造低温压力容器，保证在液氢温度下具有足够的承压能力和塑性。
• 航天推进系统：用于航天推进系统中的液氢管路和阀门，减轻重量并提高可靠性。
• 液氢阀门：制造液氢阀门本体，避免极低温下阀体断裂，保持密封性能。