高应变率钛合金

晶粒细化千倍

这种钛合金在高应变率加载下形成绝热剪切带，可实现三个数量级的晶粒细化，并伴随马氏体相变和纳米孪晶的产生。

Guan, Xinran · Chen, Qiang · 曲寿江 · 曹国剑 · 王皞 · Ran X.D. · 冯艾寒 · Chen, Daolun

International Journal of Plasticity 2023

参数信息

晶粒细化倍数

1000 ×

技术优势

晶粒细化千倍

绝热剪切带中心在严重塑性变形和动态回复作用下，晶粒尺寸减小三个数量级，从而显著提高强度和硬度。

纳米孪晶强化

在绝热剪切带中形成{111}α 型 I 纳米孪晶，这种纳米孪晶结构能够阻碍位错运动，进一步提高材料的塑性和强度。

多阶段相变

应力诱发形成面心正交 α″ 马氏体，随后转变为密排六方 α 相，并伴随特定的取向关系，这种连续相变有助于协调塑性变形。

应用场景

• 钛合金：提供高应变率下的组织细化方案，用于开发抗冲击钛合金部件。
• 航空航天材料：阐明动态加载下的变形机制，为航空结构件抗冲击设计提供依据。
• 动态力学：揭示绝热剪切带内马氏体相变和纳米孪晶形成过程，丰富高应变率变形理论。
• 工业机器人：通过纳米结构设计提升钛合金抗冲击能力，可用于机器人承力部件。
• 抗冲击结构：利用绝热剪切带诱导的晶粒细化与相变强化，设计高吸能抗冲击结构。