Die *Acta Materialia* der Xi'an Jiaotong University beschreiben eine Streckgrenze von 1550 MPa und eine Dehnung von 8,7 % in einer geschichteten zweiphasigen Titanlegierung! Diese Studie untersucht die sequentielle Aktivierung eines Multi--Verformungsmechanismus in dieser Legierung.

Titan (Ti) und seine Legierungen haben aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften wie hoher spezifischer Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit in der Praxis große Beachtung gefunden. Um die mechanischen Eigenschaften metastabiler --Titanlegierungen zu verbessern, ist die Ausscheidungsverfestigung die effektivste Methode. Durch Anpassen der Größe, Morphologie und Verteilung der HCP-Niederschläge in der BCC-Matrix wird die Versetzungsbewegung durch die /-Schnittstelle behindert. Allerdings führen die Unterschiede in der Kristallstruktur, dem Verformungsmechanismus und der Festigkeit zwischen den und-Phasen zu einer hohen Spannungskonzentration an der /-Grenzfläche, was der Grund für die allmähliche Spannungslokalisation oder den starken Rückgang der Mikrorisse und der Duktilität zweiphasiger Titanlegierungen ist.

To address the aforementioned issues, three new strategies have recently been proposed. Firstly, activate various plastic mechanisms of the β phase during the plastic deformation process. For example, the activation sequence of the deformation mechanism of the β matrix from dislocation slip to phase transition is regulated by the precipitation of three functional groups α, thereby enhancing the ductility of the alloy. Secondly, constructing unique heterostructures to alleviate interfacial strain incompatibility, thereby achieving the strain distribution/gradient required for uniform plastic deformation. We have also developed layered structures with multi-scale alpha precipitates in biphasic titanium alloys to reduce stress concentration at the alpha/beta interface and improve ductility Thirdly, utilizing the interstitial O/N elements to refine and strengthen the alpha precipitate, thereby reducing the strength difference between the alpha and beta phases. However, the above three strategies rarely regulate the inherent deformation mechanism of low crystal symmetry alpha precipitates, and the independent slip systems of these precipitates are quite limited. Compared with the reported high-strength duplex titanium alloys (yield strength>1100 MPa) haben diese neuen Titanlegierungen eine Streckgrenze von über 1500 MPa. Aufgrund der unzureichenden Kaltverfestigungsfähigkeit und der geringeren gleichmäßigen Dehnung (<3%), these high-strength duplex titanium alloys still provide a balance between strength and ductility. The key to overcoming this dilemma lies in activating multiple plastic mechanisms of the alpha phase to alleviate strain incompatibility between the alpha and beta phases, improve work hardening rate (WHR), and achieve uniform elongation.

Im Allgemeinen ist der Hauptversetzungsschlupfmodus in Alpha-Ausscheidungen prismatischSchlupf, da seine kritische aufgelöste Scherspannung (CRSS) unter allen Schlupfsystemen der niedrigste ist. Wenn man sich jedoch ausschließlich auf dieses Schlupfsystem verlässt, kann es sich weder an die c--Achsenspannung anpassen, noch kann es das Taylor-von-Mises-Kriterium erfüllen. Daher ist es notwendig, die Pyramidenform zu aktivierenslip, deformation twinning, or phase transition. Unfortunately, due to the different CRSS, these mechanisms are difficult to activate simultaneously, attributed to the inherent high stacking fault energy (SFE,>300 mJ/m2 reines Alpha-Ti) und starke Korngrößeneffekte. Jüngste Studien haben gezeigt, dass es möglich ist, das c/a-Verhältnis durch Sn/Al-Legierung anzupassen und den Hauptschlupfmodus von prismatisch umzuwandelnbis pyramidenförmig. Gleichzeitig reduziert die Al-Legierung den SFE von Ti erheblich, fördert Verformungszwillinge und sogar den Übergang von HCP zu FCC.

Dieser spannungsbedingte Phasenübergang von HCP zu FCC wurde in Zr-, Hf- und Ti-Legierungen beobachtet. Inspiriert von den oben genannten Erkenntnissen haben wir in dieser Arbeit einen sequentiell aktivierten Multiplastizitätsmechanismus (definiert als SAPM) in den geschichteten Multiskalen-Alpha-Ausscheidungen der Legierung Ti-4,5Al-4,5Mo-7V-1,5Cr-1,5Zr (Gew. %) entworfen und dadurch einen guten synergistischen Effekt der Festigkeit, Duktilität erzielt. Durch die genaue Kontrolle der Partikelgröße und Morphologie der Alpha-Ausscheidungen wurde eine Titanlegierung mit drei Peaks mit multiskaligen und multikristallinen Alpha-Ausscheidungen hergestellt. Durch die Nutzung des korngrößenabhängigen Verformungsmechanismus arbeitet SAPM in mehrskaligen Alphakristallen, um sich schrittweise an die aufgebrachte Last anzupassen. Diese Strategie führt dazu, dass unsere Titanlegierung mit drei Spitzen eine hohe Streckgrenze/Zugfestigkeit von 1550/1614 MPa und eine Duktilität von etwa 8,7 % aufweist und damit die zuvor berichteten hochfesten Duplex-Titanlegierungen übertrifft.

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