低温纯钛

液氢温区高强高塑

20 K下通过高密度变形孪晶同时获得978 MPa抗拉强度与48%延伸率，克服了金属低温脆性。

Zhang Y.B. · 张国君 · Li, Ting · Liu, Zhuomeng · Zhang, Bingjie · Qu, Lei · Runqi, Zhang · 辛社伟

Materials Science & Engineering A: Structural Materials: Properties, Microstructure and Processing 2024

具体参数

极限抗拉强度

{'zh': '978', 'en': '978'} MPa

延伸率

{'zh': '48', 'en': '48'} %

技术优势

孪晶释放应力

大量{101‾2}和{112‾2}变形孪晶释放局部应力集中，避免早期颈缩和断裂。

强化加工硬化

孪晶引起的高加工硬化率使材料在塑性变形中持续强化，延缓颈缩。

抑制多重颈缩

大量孪晶释放应力集中并产生强动态硬化，局部塑性变形得以缓解，避免了多处颈缩。

应用场景

• 液氢储箱：直接替代现有不锈钢或铝合金内胆，减重并保证液氢温区结构完整性。
• 深空探测结构：用于深空探测器的承力框架，在极端低温下保持高强高塑，防止脆断。
• 低温推进剂管路：制造液氢输送管道，避免低温脆性开裂，提高系统安全性。
• 超导磁体支撑：作为超导磁体的结构支撑，在4.2 K以下仍保持足够强度与韧性。