पारंपरिक कण आकार (5-10 μm) टाइटेनियम मिश्र धातुओं की तुलना में, अति सूक्ष्म दानेदार टाइटेनियम मिश्र धातुओं में न केवल उच्च शक्ति और अच्छा प्लास्टिक मिलान होता है, बल्कि उच्च पहनने का प्रतिरोध और बेहतर जैव-अनुकूलता भी होती है। यह एयरोस्पेस और बायोमेडिसिन जैसे कई महत्वपूर्ण अनुप्रयोग क्षेत्रों में बहुत आकर्षक है। हालांकि, अल्ट्रा-फाइन-ग्रेनेड टाइटेनियम मिश्र धातुओं की तैयारी और प्रसंस्करण अत्यंत कठिन है, और माइक्रोस्ट्रक्चर की थर्मल स्थिरता खराब है। ये दो अड़चनें अल्ट्रा-फाइन-ग्रेनेड टाइटेनियम मिश्र धातुओं के विकास और अनुप्रयोग को प्रतिबंधित करती हैं।
इंस्टीट्यूट ऑफ मेटल रिसर्च, चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज की यांग के टीम लंबे समय से नई चिकित्सा धातु सामग्री के बुनियादी और अनुप्रयुक्त अनुसंधान में लगी हुई है। हाल ही में, टीम के सदस्य रेन लिंग, वांग है, आदि ने "दो-चरण शेल रैपिंग अल्ट्राफाइन इक्विएक्स्ड क्रिस्टल" (छवि 1) के माइक्रोस्ट्रक्चर डिजाइन विचार को अपनाया, और साथ ही अल्ट्राफाइन ग्रेनेटेड टाइटेनियम मिश्र धातुओं के माइक्रोस्ट्रक्चर और थर्मल गुणों में सुधार किया। ऊष्मप्रवैगिकी और कैनेटीक्स दोनों से। यह उपर्युक्त माइक्रोस्ट्रक्चर की बड़े पैमाने पर तैयारी का एहसास करने के लिए पारंपरिक ताप उपचार और थर्मल प्रसंस्करण के संयोजन का भी उपयोग करता है, और अल्ट्रा-फाइन-ग्रेनेड टाइटेनियम मिश्र धातु और खराब संरचना स्थिरता की कठिन तैयारी और प्रसंस्करण की दो बाधाओं को हल करता है। और उच्च तापीय स्थिरता के साथ उत्कृष्ट प्रदर्शन और अल्ट्राफाइन-ग्रेन्ड कॉपर युक्त टाइटेनियम मिश्र धातु प्राप्त करता है। हाल ही में, नेचर कम्युनिकेशंस में संबंधित शोध परिणाम ऑनलाइन प्रकाशित किए गए थे।
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हाल के वर्षों में, अनुसंधान दल तांबे युक्त टाइटेनियम मिश्र धातु की संरचना और जैविक कार्य के एकीकृत अनुसंधान और अनुप्रयोग के लिए प्रतिबद्ध है। पिछले शोध कार्य के आधार पर, टीम ने अल्ट्रा-फाइन-ग्रेन्ड कॉपर-टाइटेनियम मिश्र धातु (चित्र 2) की तैयारी के लिए "यूटेक्टॉइड एलिमेंट एलॉयइंग → क्वेंचिंग → हॉट डिफॉर्मेशन" (ईक्यूडी) की तैयारी रणनीति का प्रस्ताव दिया। अक्षीय क्रिस्टल की सूक्ष्म संरचना के लिए डिजाइन विचार। यह रणनीति पारंपरिक थर्मल प्रोसेसिंग उपकरण (छवि 2) द्वारा 90-500 एनएम की सीमा में -Ti अनाज के आकार के साथ अल्ट्राफाइन-ग्रेन्ड Ti6Al4V5Cu मिश्र धातुओं के बड़े पैमाने पर निर्माण को सक्षम बनाती है।
अंक 2
उसी समय, थर्मल विरूपण के दौरान गठित /Ti2Cu दोहरे चरण मधुकोश खोल संरचना का उपयोग अनाज को कोट करने के लिए किया जाता है, जो अल्ट्राफाइन समतुल्य अनाज संरचना की थर्मल स्थिरता में काफी सुधार करता है और सामग्री के अस्थिरता तापमान को 973 K तक बढ़ा देता है ( { {3}}.55Tm) (चित्र 3)। अल्ट्राफाइन-ग्रेन्ड Ti6Al4V5Cu मिश्र धातु की कमरे का तापमान तन्य शक्ति 1.5 GPa तक है, और बढ़ाव 10 प्रतिशत से अधिक है। 650 डिग्री पर और 0.01 एस -1 की तनाव दर, तन्यता बढ़ाव 1000 प्रतिशत (चित्र 1) से अधिक है, जिससे सुपरप्लास्टिक विरूपण प्राप्त होता है।
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इसके अलावा, अल्ट्राफाइन-ग्रेन्ड Ti6Al4V -5 Cu मिश्रधातु उच्च तापमान स्ट्रेचिंग (चित्र 4) की थर्मोमेकेनिकल कपलिंग स्थिति के तहत अनाज के खुरदरेपन और वृद्धि से नहीं गुजरे। यह EQD रणनीति न केवल अन्य टाइटेनियम मिश्र धातुओं जैसे TiCu और TiZrCu के उच्च प्रदर्शन, उच्च तापीय स्थिरता अल्ट्राफाइन ग्रेन संरचना की तैयारी का एहसास करती है, बल्कि अल्ट्राफाइन ग्रेन धातु सामग्री की तैयारी के लिए लोहे और स्टील सामग्री सहित अन्य मिश्र धातु प्रणालियों तक भी विस्तारित की गई है। . यह एक नया दृष्टिकोण प्रदान करता है और अति सूक्ष्म-दानेदार धातु सामग्री के डिजाइन और अनुसंधान के लिए बहुत महत्व रखता है।
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उपरोक्त कार्य धातु संस्थान के यांग के और रेन लिंग की टीम, रॉयल मेलबोर्न इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी, ऑस्ट्रेलिया के किउ डोंग की टीम और शेनयांग नेशनल रिसर्च सेंटर फॉर मैटेरियल्स साइंस के चेन जिंगक्यू की टीम द्वारा पूरा किया गया था। धातु संस्थान के। धातु संस्थान के सहायक शोधकर्ता वांग हाई पहले लेखक हैं, और धातु संस्थान के रेनलिंग प्रोजेक्ट शोधकर्ता और आरएमआईटी विश्वविद्यालय के प्रोफेसर किउ दांग संबंधित लेखक हैं।
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