超細(xì)晶含銅鈦合金研究取得進(jìn)展?？萍既?qǐng)?bào)訊（記者郝曉明）中科院金屬研究所楊科研究員團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期從事新型醫(yī)用金屬材料的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究。團(tuán)隊(duì)成員包括任玲研究員和王海助理研究員。等通過(guò)“雙相殼包裹超細(xì)等軸晶”的顯微組織設(shè)計(jì)思想，從熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)兩個(gè)方面同時(shí)提高超細(xì)晶鈦合金結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性，采用常規(guī)熱處理和熱熱處理加工過(guò)程。該組合實(shí)現(xiàn)了上述顯微組織的規(guī)?；苽?，解決了超細(xì)晶鈦合金制備加工困難和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差的兩大瓶頸問(wèn)題，獲得超細(xì)晶含銅鈦合金具有優(yōu)良的性能和高的熱穩(wěn)定性。近日，相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《Nature Communications》上。

近年來(lái)，楊克團(tuán)隊(duì)一直致力于含銅鈦合金的綜合結(jié)構(gòu)與生物功能的研究與應(yīng)用。在前期研究工作的基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)提出了采用“共析元素合金化-淬火-熱變形”（EQD）超細(xì)晶含銅鈦合金的制備策略，實(shí)現(xiàn)了雙相殼包裹超細(xì)晶鈦合金的開(kāi)發(fā)。細(xì)等軸晶粒。微生物的設(shè)計(jì)思維。該策略通過(guò)常規(guī)熱處理設(shè)備實(shí)現(xiàn)了-Ti晶粒尺寸在90-500納米范圍內(nèi)的超細(xì)晶Ti6Al4V-5Cu合金的大規(guī)模制備。同時(shí)，利用熱變形過(guò)程中形成的/Ti2Cu雙相蜂窩殼結(jié)構(gòu)對(duì)晶粒進(jìn)行包覆，顯著提高了超細(xì)等軸晶結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性，提高了超細(xì)等軸晶組織的失穩(wěn)溫度。材料溫度為973 開(kāi)爾文。該合金的室溫拉伸強(qiáng)度高達(dá)1500MPa，延伸率超過(guò)10%。在923開(kāi)爾文和每分鐘15毫米的應(yīng)變速率下，其拉伸伸長(zhǎng)率超過(guò)1000%，實(shí)現(xiàn)超塑性變形。此外，該合金在高溫拉伸的熱力耦合條件下沒(méi)有發(fā)生晶粒粗化和長(zhǎng)大。該EQD策略不僅實(shí)現(xiàn)了TiCu、TiZrCu等其他鈦合金高性能、高熱穩(wěn)定性超細(xì)晶組織的制備，而且還應(yīng)用于包括鋼材在內(nèi)的其他合金體系，為鈦合金材料的制備提供了基礎(chǔ)。超細(xì)晶金屬材料的制備。它提供了一種新的途徑，對(duì)超細(xì)晶金屬材料的設(shè)計(jì)和研究具有重要意義。