티타늄 합금 산업의 호황을 누리는 발전을 배경으로 항공우주, 에너지 및 해양 응용 분야에서 가장 널리 사용되는 기본 재료인 기존 TC4 티타늄 합금은 강도와 인성이 저하되는 업계 전반의 -병목 현상으로 오랫동안 어려움을 겪어 왔습니다. 재료가 지정된 강도 요구 사항을 충족하면 파괴 인성이 크게 저하됩니다. 교대로 반복되는 하중, 급격한 고온 변동 및 부식성을 특징으로 하는 사용 조건에서 균열이 쉽게 시작됩니다. 환경에 따라 고급 장비에 티타늄 제품을 채택하는 것이 엄격하게 제한됩니다.-최근 절강대학교 재료학부 연구팀은 일본 구마모토 대학교 연구 기관과 협력하여 기본 화학 조성을 변경하거나 원래의 기계적 강도를 손상시키지 않으면서 인성이 30% 향상된 새로운 상업용 티타늄 합금을 개발했습니다. 이 획기적인 발전은 업계 전반에서 큰 주목을 받았습니다.
근본적인 재료 메커니즘 연구를 중심으로 절강대학교는 고급 현장 전자현미경 및 싱크로트론 방사선 특성화 기술을 사용하여 미세 규모에서 티타늄 합금의 상 변태를 추적했습니다. 한편 구마모토 대학교는 산업 열처리 공정의 파괴 역학 테스트 및 검증에 중점을 두었습니다. 두 연구 그룹의 상호 보완적인 강점은 귀금속 도핑을 통해 합금 성능을 향상시키려는 기존 개발 사고 방식을 뒤집었습니다. 정밀하게 단계화된 열 처리를 통해 계층적으로 교대로 거친 입자와 미세 입자로 구성된 이중 미세 구조가 합금 매트릭스 내부에 구성되었습니다. 무작위로 엇갈린 -상 입자가 균열 전파 경로를 편향시키고 파괴 에너지를 소멸시키는 반면, 초-미세-입자 -상은 전반적인 구조 강도를 유지하여 미세한 수준에서 효과적인 강화를 달성합니다.
제3자 인증 테스트를 통해 새로운 합금이 기존 TC4와 동등한 인장 강도를 제공하고 국가 표준 벤치마크에 비해 30% 더 높은 파괴 인성을 제공한다는 사실이 확인되었습니다. 연성, 극저온 인성 및 피로 저항도 추가로 개선되었습니다. 가장 중요한 점은 수정 공정이 티타늄 제련, 압연 및 단조를 위한 기존 생산 라인과 완벽하게 호환되므로 기존 장비에서 대량 생산이 가능하고 제조 비용이 절감된다는 점입니다.
산업용으로 사용하기 위해 개발된 합금은 티타늄 시트의 최종 성형뿐 아니라 티타늄{0}}강 클래드 플레이트의 원재료로도 사용됩니다. 대상 응용 분야에는 발전 시설용 열교환기, 해상 풍력 발전용 냉각 부품 및 항공우주 구조 부품이 포함되며 국내외 에너지 장비 제조업체의 엄격한 재료 선택 기준을 충족합니다. 이러한 혁신은 중국 고급 티타늄 재료의 국내 현지화 및 클래드 플레이트 제품의 성능 업그레이드를 위한 혁신적인 기술 경로를 열어줍니다.
