Konsepsyon 'konbinezon mou ak difisil' nan plak Titàn pi etabli yon nouvo dosye pou pwopriyete mekanik - Nouvèl

Lè ou panse aTitàn, ou ta ka panse a aplikasyon toupatou li yo nan ayewospasyal ak enplantasyon medikal - apre yo tout, metal sa a gen anpil fòs eksepsyonèlman wo -a-rapò pwa, ekselan rezistans korozyon, ak byokonpatibilite, sa ki fè li yon vrè "jack-de-tout{-tramès" nan mond lan nan metal yo. Sepandan, pou yon tan long, Titàn te fè fas a yon "pwoblèm kè kontan": fòs absoli pi Titàn a twò ba pou satisfè kondisyon ki gen gwo -fòs; pandan y ap alyaj li ak eleman tankou Al ak V amelyore fòs li yo, li tou degrade rezistans korozyon li yo ak byokonpatibilite, epi li prezante defi nan resiklaj eleman yo alyaj ak potansyèl rediksyon resous.

Dènyèman, yon etid ki te pibliye nan *Materials Research Letters* te ofri nouvo espwa pou rezoud defi sa a. Yon ekip rechèch ki soti nan Inivèsite Teknik Denmark ak laboratwa Suzhou fabrike avèk siksè yon "sandwich-tankou" plak etewojèn kouch pi Titàn atravè yon konbinezon inovatè nan teknoloji aditif manifakti lazè poud kabann fizyon (LPBF) ak manifakti tradisyonèl yo. Plak Titàn sa a pa sèlman reyalize yon fòs sede nan 439 MPa ak yon fòs rupture nan 596 MPa, men tou, posede yon elongasyon inifòm eksepsyonèlman wo nan 27%, kraze konpreyansyon tradisyonèl yo ke materyèl Titàn pa ka ansanm posede tou de gwo fòs ak duktilite.

Inovasyon debaz: Ki jan estrikti "sandwich" la reyalize lè l sèvi avèk teknoloji LPBF? Pou konprann zouti pèfòmans plak Titàn sa a, youn dwe premye konprann "estrikti espesyal" li yo. Ekip rechèch la te adopte yon apwòch konpoze "substra tradisyonèl + kouch aditif fabrike," ak etap espesifik yo se yon temwayaj nan "jeni presizyon":
1. "Atansyon seleksyon" nan matyè premyè: Substra: Yon tradisyonèlman manifaktire Gr2 pi bon kalite plak Titàn te chwazi, ak yon epesè nan 2mm ak yon estrikti entèn nan grenn ekivax ak yon dyamèt mwayèn nan 22.4μm - estrikti sa a bay substra a bon duktilite men fòs ki ba. Enpresyon poud: tou Gr2 pi bon kalite poud Titàn, ak yon gwosè patikil kontwole ant 5 ~ 40μm ak yon gwosè patikil mwayèn nan 25.8μm, prepare pa atomizasyon gaz asire inifòmite a ak koule nan poud lan.

2. Ekip rechèch la ki itilize teknik LPBF (Laser Powder Bed Fusion) "kouch-pa-kouch anpile" pa t 'dirèkteman enprime yon plak Titàn konplè. Olye de sa, yo te itilize yon substra tradisyonèl kòm yon "kouch entèmedyè," enprime 25 kouch materyèl Titàn sou chak bò nan substra a lè l sèvi avèk teknoloji LPBF (chak kouch 40μm epè, ak yon epesè total enprime apeprè 1mm). Pandan pwosesis enprime a, pouvwa lazè a te mete sou 280W, vitès eskanè a 1200mm / s, epi yo te itilize yon "chemen damiye depale" espesyalman, ak direksyon optik la vire a 67 degre pou chak kouch -kontwòl egzak paramèt sa yo te mete fondasyon pou mikwostrikti gradyan ki vin apre a. Plak Titàn ki kapab lakòz sanble ak yon "sandwich metal": yon substra mou tradisyonèl Titàn nan mitan an, ak kouch difisil aditif fabrike sou tou de bò, epi pa gen okenn twou vid ki genyen ant substra a ak kouch yo enprime - paske pandan enprime a nan premye kouch la, sifas la substra se fonn pa lazè a konplètman evite koòdone tradisyonèl la, "evite pwoblèm nan koòdone tradisyonèl," materyèl kouch. Mirak pèfòmans lan: "kòd mikwoskopik la" dèyè elongasyon inifòm 27%. Poukisa estrikti "sandwich" sa a ka pèmèt plak Titàn la genyen tou de gwo fòs ak gwo duktilite? Repons lan manti nan mikwostrikti li yo ak mekanis deformation.

An konklizyon, soti nan dilèm nan "fòs ak duktilite ke yo te mityèlman eksklizif" nan zouti nan reyalize "27% elongasyon inifòm + 596 MPa fòs rupture," rechèch sa a, atravè konsepsyon an enjenyeu nan yon estrikti "sandwich" ak presizyon nan teknoloji LPBF, te louvri yon nouvo fenèt pou devlopman nan materyèl Titàn. Petèt nan fiti prè, nou pral wè roman sa a "mou ak difisil" materyèl Titàn yo te itilize nan plis ekipman segondè -.

Titanium Medical Rod titanium bars