導讀：北航和中國礦大等單位的研究人員先後設計出了高強高塑性鈦合金，而且發現優異的性能都與變形過程中層狀孿晶有關。兩項研究有異曲同工之妙！兩篇論文的圖片、機理解釋都有許多類似之處，真可謂英雄所見略同。
鈦合金是一種重要的結構金屬，其強度與塑性往往表現出相互制約的倒置關係，即強度與塑性存在較大的不平衡差異。
昨天我們報道了北航的一項研究（點此查看），設計了一種新型的高強高塑性鈦合金，抗拉強度1092 MPa，屈服強度870 MPa，延伸率為41%，超高應變硬化率2.5GPa。強塑積高達前所未有的45 GPa%。這些優異的力學性能歸因於在拉伸變形過程中應力誘導的納米級層狀孿晶結構。相關論文4月5日以題為“Simultaneously enhanced strength andductility in a metastable β-Ti alloy by stress-induced hierarchical twin structure”在線發表在《Scripta Materialia》【1】。
圖3. Ti-4Mo-3Cr-1Fe合金在2.5%應變(a)(b)和10%應變(c)(d)後的顯微組織
圖4.應變10%的試樣透射電鏡分析(a) {332}<113>孿晶的亮場圖像；(b)和(c)顯微結構的放大觀察；(d)SAED圖案沿[113]β區軸形成；(c)中的黃色圓圈區域；(e)由(d)中的黃色圓圈標記的反射所得的暗場圖像；(f)層次結構示意圖。
巧合的是，十天後的4月15日，中國礦業大學材料與物理學院張金勇等人也在Materials Research Letters在線發表了題為“Hierarchical {332}<113> twinning in a metastable β Ti-alloy showing tolerance to strain localization”的論文【2】。該文報道了屈服強度750MPa，抗拉強度1.1 GPa，延伸率>25%的Ti-12Mo-10Zr鈦合金。研究發現，該合金優異的性能來自變形過程中動態的應變硬化效應和層狀孿晶的共同作用。和北航的這項研究有異曲同工之妙！兩篇論文的圖片、機理解釋都有許多類似之處，真可謂英雄所見略同。
圖 應變=0.1時 Ti-12Mo-10Zr試樣的EBSD分析
圖 層狀結果的TEM照片
論文鏈接：
【1】https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2020.03.039
【2】https://doi.org/10.1080/21663831.2020.1745920
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