در زمینه توسعه پر رونق در صنعت آلیاژ تیتانیوم، آلیاژ تیتانیوم معمولی TC4، پرمصرفترین ماده پایه برای کاربردهای هوافضا، انرژی و دریایی، مدتهاست که با تنگنای گستردهای از استحکام و چقرمگی به خطر افتاده است. به آسانی تحت شرایط سرویس شامل بارهای چرخهای متناوب، نوسانات ناگهانی دمای بالا-پایین و محیطهای خورنده، محدود کردن شدید پذیرش بیشتر محصولات تیتانیوم در تجهیزات پیشرفته{4}. اخیراً یک تیم تحقیقاتی از دانشکده مواد دانشگاه ژجیانگ با مؤسسههای تحقیقاتی دانشگاه کومامپان + نوتوتو توسعه همکاری کرده است. آلیاژ با 30% بهبود در چقرمگی بدون تغییر ترکیبات شیمیایی پایه یا به خطر انداختن استحکام مکانیکی اصلی. این پیشرفت توجه گسترده ای را در سراسر صنعت به خود جلب کرده است.
دانشگاه ژجیانگ با تمرکز بر تحقیقات مکانیزم مواد بنیادی، تبدیل فاز بین فازهای آلیاژهای تیتانیوم و فازهای آن را در مقیاس میکرو با استفاده از میکروسکوپ الکترونی ترکیبی پیشرفته در- و فناوریهای مشخصه تشعشع سنکروترون ردیابی کرد. در همین حال، دانشگاه کوماموتو بر روی آزمایش مکانیک شکست و راستیآزمایی دو گروه تحقیقاتی تکمیلی فرآیندهای عملیات حرارتی صنعتی متمرکز شد. افزایش عملکرد آلیاژ از طریق دوپینگ فلزات گرانبها. از طریق پردازش حرارتی دقیق مرحلهای، یک ریزساختار دووجهی سلسله مراتبی متشکل از دانههای درشت و ریز به طور متناوب در داخل ماتریس آلیاژ ساخته شد. دانههای فازی بهطور تصادفی - مسیرهای انتشار ترک را منحرف میکنند و شکستگی را از بین میبرند. فاز فوق-ریز-دانهدار - استحکام ساختاری کلی را حفظ میکند و به سختی مؤثر در سطح میکروسکوپی دست مییابد.
آزمایشهای گواهینامه شخص ثالث تأیید میکند که آلیاژ جدید استحکام کششی معادل TC4 معمولی را در کنار چقرمگی شکست 30 درصد بالاتر نسبت به معیارهای استاندارد ملی ارائه میکند. پیشرفتهای بیشتری نیز در شکلپذیری، چقرمگی برودتی و مقاومت در برابر خستگی به دست آمده است. بیشتر فرآیندهای اصلاحی برای تولید کاملاً قابل تحمل و مقاومت در برابر خستگی است. ذوب، نورد و آهنگری، امکان تولید انبوه در تجهیزات فعلی و کاهش هزینه های ساخت.
برای استقرار صنعتی، آلیاژ توسعهیافته نه تنها برای شکلدهی نهایی ورقهای تیتانیوم، بلکه بهعنوان ذخایر خام برای صفحات روکش فولادی تیتانیوم- استفاده میشود. کاربردهای هدف شامل مبدلهای حرارتی برای تأسیسات تولید برق، اجزای خنککننده برای نیروگاههای بادی دریایی و قطعات ساختاری هوافضا، برآورده کردن استانداردهای سختگیرانه تولیدکنندههای فنی داخلی و نوآوری داخلی برای تجهیزات داخلی و بینالمللی است. مواد تیتانیوم پیشرفته- چین و ارتقاء عملکرد محصولات صفحه روکش دار.
