Berlatarbelakangkan perkembangan pesat dalam industri aloi titanium, aloi titanium TC4 konvensional, bahan asas yang paling banyak digunakan untuk aplikasi aeroangkasa, tenaga dan marin, telah lama dibelenggu oleh industri-kesesakan yang luas terhadap kekuatan dan keliatan yang terjejas: setelah bahan memenuhi keperluan kekuatan yang ditetapkan, ketangguhan patah dan kemerosotan yang ketara. beban kitaran berselang-seli, turun naik suhu tinggi-rendah yang mendadak dan persekitaran yang menghakis, mengehadkan penggunaan produk titanium selanjutnya dalam-peralatan tinggi. Baru-baru ini, pasukan penyelidik dari Sekolah Bahan Universiti Zhejiang telah bekerjasama dengan institut penyelidikan di Universiti Kumamoto, Jepun, untuk membangunkan aloi 0% titanium komersil dengan peningkatan asas0% tanpa titanium. komposisi kimia atau menjejaskan kekuatan mekanikal asal. Kejayaan ini telah mendapat perhatian meluas di seluruh industri.
Berpusat pada penyelidikan mekanisme bahan asas, Universiti Zhejiang menjejaki transformasi fasa antara dan fasa aloi titanium pada skala mikro menggunakan mikroskop elektron in{0}}situ termaju dan teknologi pencirian sinaran synchrotron. Sementara itu, Universiti Kumamoto menumpukan pada ujian mekanik patah dan pengesahan proses rawatan haba industri. Dua kumpulan penyelidikan yang menyatupadukan pembangunan kekuatan aloi gabungan yang menterbalikkan kekuatan gabungan minda. prestasi melalui doping logam berharga. Melalui pemprosesan terma berperingkat tepat, struktur mikro dwimodal secara hierarki yang terdiri daripada butiran kasar dan halus berselang-seli telah dibina di dalam matriks aloi. Bijirin fasa -berperingkat secara rawak memesongkan laluan perambatan retak dan melesapkan tenaga patah, manakala butir ultra-8} mengekal secara keseluruhan kekuatan struktur, mencapai kekerasan yang berkesan pada tahap mikroskopik.
Ujian pensijilan-pihak ketiga mengesahkan aloi baharu memberikan kekuatan tegangan yang setara dengan TC4 konvensional, di samping keliatan patah 30% lebih tinggi berbanding penanda aras standard kebangsaan. Penambahbaikan tambahan juga dicapai dalam kemuluran, keliatan kriogenik dan rintangan keletihan. Paling kritikal, proses pengubahsuaian yang boleh diubah suai dengan bahan peleburan sedia ada adalah yang sedia ada. dan penempaan, membolehkan pengeluaran besar-besaran pada peralatan sedia ada dan mengurangkan kos pembuatan.
Untuk penggunaan industri, aloi yang dibangunkan berfungsi bukan sahaja untuk pembentukan akhir kepingan titanium tetapi juga sebagai stok mentah untuk plat bersalut keluli-titanium. Aplikasi sasaran termasuk penukar haba untuk kemudahan penjanaan kuasa, komponen penyejukan untuk kuasa angin luar pesisir dan bahagian struktur aeroangkasa, memenuhi kriteria pemilihan bahan yang ketat untuk laluan teknikal peralatan tenaga tempatan dan antarabangsa terbuka untuk domestik dan antarabangsa. bahan titanium-tinggi dan peningkatan prestasi produk plat bersalut.
