Prifysgol Xi'an Jiaotong yn Llwyddiannus yn Torri Trwy Gyfyngiad Caledwch Torri Asgwrn Aloion Titaniwm

Mae newyddion cyffrous wedi dod o Brifysgol Xi'an Jiaotong bod y tîm ymchwil wedi gwneud cynnydd arloesol ym maes ymchwil aloi titaniwm. Llwyddwyd i leihau'r cynnwys amhuredd ocsigen mewn titaniwm pur masnachol yn sylweddol, a thrwy hynny gyflawni gwelliant sylweddol yng nghadernid torri asgwrn titaniwm. Mae'r cyflawniad hwn nid yn unig yn torri gwybodaeth draddodiadol, ond hefyd yn agor llwybrau newydd ar gyfer dylunio aloion titaniwm cryfder uchel a chaledwch uchel.

Yn ôl gweithwyr proffesiynol, mae'r tîm wedi defnyddio dulliau technolegol arloesol i leihau'r cynnwys amhuredd ocsigen mewn titaniwm pur masnachol o'r {{0}.14wt.% confensiynol Wedi'i leihau i 0.02 wt.% digynsail. Mae'r driniaeth lleihau ocsigen sylweddol hon wedi achosi i wydnwch torri asgwrn titaniwm esgyn o'r 117MPa ∙ m ^ 1/2 gwreiddiol i 255MPa ∙ m ^ 1/2 rhyfeddol. Mae'r gwerth hwn nid yn unig yn rhagori ar yr holl aloion titaniwm pur a thitaniwm sydd ar gael yn fasnachol, ond mae hefyd yn rhagori ar galedwch torri asgwrn y rhan fwyaf o ddeunyddiau metel, gan brofi mai titaniwm ocsigen isel yw un o'r deunyddiau metel mwyaf hydwyth y gwyddys amdanynt ar hyn o bryd. Llwyddodd yr astudiaeth hon nid yn unig i gyflawni datblygiad arloesol ym mherfformiadaloion titaniwm, ond datgelodd hefyd am y tro cyntaf caledwch torri asgwrn cynhenid ​​​​uchel iawn o ditaniwm. Mae'r darganfyddiad hwn yn torri'r ddealltwriaeth draddodiadol bod caledwch holltau aloion titaniwm a thitaniwm yn is na 130MPa ∙ m ^ 1/2, gan ddarparu posibiliadau ar gyfer cymhwyso aloion titaniwm yn ehangach mewn gwahanol feysydd.

Yn y maes awyrofod, defnyddir aloion titaniwm yn eang oherwydd eu priodweddau rhagorol megis ysgafn, cryfder uchel, a gwrthiant cyrydiad. Fodd bynnag, mae ei wydnwch torri asgwrn bob amser wedi bod yn ffactor allweddol sy'n cyfyngu ar ei gymhwysiad o dan rai amodau llwyth critigol. Mae cyflawniadau'r tîm ymchwil hwn yn darparu syniadau newydd ar gyfer gwella'r defnydd o aloion titaniwm yn y maes awyrofod. Trwy reoli'r cynnwys ocsigen, nid yn unig y gellir gwella gwydnwch torri asgwrn aloi titaniwm, ond disgwylir hefyd i fasnacheiddio cynhyrchion cysylltiedig a hyrwyddo datblygiad technoleg aloi titaniwm ymhellach. Yn ogystal, cynhaliodd y tîm ymchwil ymchwil manwl hefyd ar wella priodweddau mecanyddol metelau hecsagonol llawn a chynigiodd gynllun dylunio ar gyfer aloi. Trwy hyrwyddo gweithrediad helaeth gefeilliaid dadffurfiad a defnyddio ffiniau gefeilliaid i hwyluso cychwyniad dwys o ddadleoliadau, mae priodweddau mecanyddol metelau hecsagonol llawn dop yn cael eu gwella'n sylweddol. Mae'r darganfyddiad hwn yn darparu syniadau a dulliau newydd ar gyfer rheoleiddio gallu anffurfio metelau hecsagonol llawn, a disgwylir iddo chwistrellu bywiogrwydd newydd i gynnydd technolegol mewn meysydd cysylltiedig. Mae'r grŵp ymchwil hefyd wedi gwneud cynnydd sylweddol wrth gyflawni trawsnewidiad da o ffenomen brau a achosir gan ocsigen toddedig solet. Dyfeisiasant dechneg o'r enw ymdreiddiad ocsigen graddiant arwyneb metel, sy'n cynnwys trin metelau sy'n dueddol o amsugno ocsigen mewn atmosffer ocsigen tymheredd uchel, gan ganiatáu i ocsigen ymledu o'r arwyneb metel i mewn i'r tu mewn i'r metel. Mae'r driniaeth hon yn creu graddiant crynodiad ocsigen o'r wyneb i'r tu mewn i'r deunydd metel, gan arwain at ddeunydd metel sy'n cyfuno cryfder uchel a chaledwch. Mae dyfeisio'r dechnoleg hon yn darparu syniadau a dulliau newydd ar gyfer cryfhau arwyneb deunyddiau metel, y disgwylir iddo hyrwyddo arloesedd technolegol mewn meysydd cysylltiedig.

Yn ogystal â'r cyflawniadau uchod, cynhaliodd y tîm ymchwil ymchwil manwl hefyd ar bontio brau hydwyth deunyddiau metel a chanfod bod cysylltiad agos rhwng trawsnewid brau hydwyth metelau ciwbig corff-ganolog ag effeithlonrwydd ffynonellau dadleoli. Mae'r darganfyddiad hwn yn darparu persbectif newydd ar gyfer deall ymddygiad dadffurfiad a thorri asgwrn deunyddiau metel, yn ogystal â syniadau a dulliau newydd ar gyfer rheoleiddio priodweddau mecanyddol deunyddiau metel. Mae'r datblygiad chwyldroadol ym mherfformiad aloion titaniwm y tro hwn nid yn unig yn ysbrydoliaeth werthfawr ar gyfer dylunio aloion titaniwm cryfder uchel a chaledwch uchel, ond hefyd yn darparu posibiliadau ar gyfer cymhwyso aloion titaniwm mewn ystod ehangach o feysydd. Gyda hyrwyddo a chymhwyso'r cyflawniad hwn ymhellach, mae gennym reswm i gredu y bydd perfformiad aloion titaniwm yn cael ei wella'n sylweddol, a bydd cwmpas eu cais hefyd yn cael ei ehangu ymhellach. Ar yr un pryd, bydd cyflawniadau'r tîm mewn ymchwil ar ddylanwad ocsigen datrysiad solet, dyfeisiadau technolegol newydd, ac astudiaeth o fecanwaith pontio brau hydwyth o ddeunyddiau metel hefyd yn chwistrellu bywiogrwydd newydd i ddatblygiad y maes deunyddiau metel.