高应变率Ti-4.5Al-2.9V-3Fe合金

高速下不牺牲延性

该合金通过孪生-滑移协同变形机制，在高应变率下同时实现高强度和高延性，突破了钛合金常见的强度-延性倒置关系。

Hui, Y. Z. · 沈将华 · Xianzhe, Shi · Shi, Wendi · 陈彪 · 汤忠斌

Journal of Materials Engineering and Performance 2023

技术优势

强度延性兼得

在3.0×10³ s⁻¹高应变率下，该合金表现出显著的应变率强化效应和良好的延性，没有出现普通钛合金的强度-延性倒置。

机制转变带来强化

高应变率下塑性变形机制从滑移主导转变为孪生-滑移组合，使材料在高速加载时依然保持强化能力。

颈缩区绝热升温

模拟预测颈缩区会出现剧烈的绝热温升，这可能是实验中观察到的应变软化效应的原因。

应用场景

• 航空航天结构材料：用于飞机结构件在冲击或鸟撞下的防护，避免强度-延性倒置导致脆断。
• 高超声速飞行器：满足高超声速飞行器在高速气动加热和振动下的材料强韧性要求。
• 冲击防护部件：用作装甲或防撞部件，利用高应变率强化吸收冲击能量。