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兩步合金化策略實現(xiàn)鈦基塊體非晶合金中的超高比強度和非晶形成能力提升
發(fā)布日期：2024-11-20 瀏覽次數(shù)：2530
鈦基塊體非晶合金因其高比強度而廣受關注。然而產能提升，比強度和非晶形成能力之間的沖突限制了鈦基塊體非晶合金的實際應用適應性。通常，Cu通過活化、Ni面向、Co、Ag等重元素的加入有利于鈦基非晶合金形成能力的提升研學體驗，但顯著的密度提升會損害合金的比強度優(yōu)勢∽顬橥怀?；诖寺鋵嵚浼?，清華大學材料學院的姚可夫教授課題組采用一種兩步合金化策略成功制備了具有超高比強度的厘米級鈦基非晶合金。通過在Ti-Zr-Be三元系中依次加入Al和Fe元素進行合金化，Al和Fe的兩步強化效果有效抵消了Fe合金化帶來的密度提升效應製高點項目，從而實現(xiàn)了鈦基非晶合金比強度的突破為產業發展。相關研究成果以“Achieving ultrahigh specific strength and enhanced GFA in Ti-based bulk metallic glasses via a two-step alloying strategy”為題在Rare Metals上發(fā)表。
研究人員研究設計了一種兩步合金化策略有所增加，有效抑制了為提升非晶形成能力而添加的重元素所帶來的顯著密度提升效應各項要求。基于Ti-Zr-Be三元非晶合金越來越重要的位置，通過依次添加Al和Fe元素進行兩步合金化新技術，實現(xiàn)了比強度和非晶形成能力的同時提升。由此順滑地配合，制備得到了一系列具有超高比強度的厘米級鈦基非晶合金深入。Al和Fe元素都能起到強化作用，然而前沿技術，Al元素基本不引起密度的增加基礎，而Fe的加入使合金密度顯著增大。用Al和Fe合金化產(chǎn)生的兩步強化效果去抵消Fe的加入引起的密度增大多種方式，從而使得合金的比強度顯著提升對外開放。同時，第二步合金化選擇電負性較大的Fe元素體系流動性，有效增大了體系的等效電負性差探索創新，提升了合金的非晶形成能力。其中積極拓展新的領域，新開發(fā)的(Ti45Zr20Be31Al4)94Fe6非晶合金創(chuàng)造了鈦基非晶合金比強度的新紀錄配套設備。通過兩步合金化制備了Ti-Zr-Be-Al-Fe非晶合金體系，該體系具有超高的比強度和較強的非晶形成能力相對開放。其中推進高水平，TY6合金的比強度達到了4.65×105N·m·kg-1，為鈦基非晶合金之最拓展應用，將紀錄值提高了3.1%生產創效。同時，TY6合金的臨界尺寸達到10mm管理，實現(xiàn)了鈦基非晶合金比強度和非晶形成能力的最佳平衡優化上下。本研究的成果進一步拓寬了鈦基非晶合金作為輕質結構材料的應用前景。
研究人員研究設計了一種兩步合金化策略有所增加，有效抑制了為提升非晶形成能力而添加的重元素所帶來的顯著密度提升效應各項要求。基于Ti-Zr-Be三元非晶合金越來越重要的位置，通過依次添加Al和Fe元素進行兩步合金化新技術，實現(xiàn)了比強度和非晶形成能力的同時提升。由此順滑地配合，制備得到了一系列具有超高比強度的厘米級鈦基非晶合金深入。Al和Fe元素都能起到強化作用，然而前沿技術，Al元素基本不引起密度的增加基礎，而Fe的加入使合金密度顯著增大。用Al和Fe合金化產(chǎn)生的兩步強化效果去抵消Fe的加入引起的密度增大多種方式，從而使得合金的比強度顯著提升對外開放。同時，第二步合金化選擇電負性較大的Fe元素體系流動性，有效增大了體系的等效電負性差探索創新，提升了合金的非晶形成能力。其中積極拓展新的領域，新開發(fā)的(Ti45Zr20Be31Al4)94Fe6非晶合金創(chuàng)造了鈦基非晶合金比強度的新紀錄配套設備。通過兩步合金化制備了Ti-Zr-Be-Al-Fe非晶合金體系，該體系具有超高的比強度和較強的非晶形成能力相對開放。其中推進高水平，TY6合金的比強度達到了4.65×105N·m·kg-1，為鈦基非晶合金之最拓展應用，將紀錄值提高了3.1%生產創效。同時，TY6合金的臨界尺寸達到10mm管理，實現(xiàn)了鈦基非晶合金比強度和非晶形成能力的最佳平衡優化上下。本研究的成果進一步拓寬了鈦基非晶合金作為輕質結構材料的應用前景。
特別提示：本信息由相關企業(yè)自行提供模樣，真實性未證實生產體系，僅供參考。請謹慎采用很重要，風險自負能力和水平。
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