من المتوقع أن تحل تقنية تشكيل اللدونة الفائقة مشكلة تشكيل المكونات المعقدة ولها احتمالية تطبيق كبيرة. ومع ذلك، في الوقت الحاضر، تكون درجة حرارة معظم قوالب البلاستيك الفائق المعدنية مرتفعة ومعدل الإجهاد بطيء للغاية، مما يزيد من استهلاك الطاقة ووقت صب البلاستيك الفائق، ويسبب أكسدة خطيرة على سطح المادة بعد القولبة، مما يحد من التطبيق الواسع. من هذه التكنولوجيا.
قام الفريق البحثي المكون من يانج كي ورين لينج من معهد أبحاث المعادن التابع للأكاديمية الصينية للعلوم، بالتعاون مع فريق البحث تشيو دونج من معهد ملبورن الملكي للتكنولوجيا بأستراليا، بتصميم وإعداد سبيكة تيتانيوم جديدة مع هيكل شبكة نانوية متعددة الأطوار على أساس البنية النانوية ثنائية الطور عالية الأداء المطورة مسبقًا من سبيكة Ti6Al4V5Cu (الشكل 1). يستخدم شبكة نانوية في المصفوفة لتعزيز انزلاق وإمالة حبيبات الصورة البلورية النانوية الدقيقة، ويستخدم طور nano-Ti2Cu مثبتًا على طول حدود الصورة / الطور لتحسين استقرار بنية الشبكة النانوية (الشكل 2). )، ويحسن بشكل شامل قدرة التشوه الفائق للمواد. يقلل تصميم البنية المجهرية هذا من درجة حرارة التشوه الفائق اللدونة للمادة بنحو 250 درجة مقارنةً بسبيكة Ti6Al4V. عند 750 درجة ومعدل انفعال يصل إلى 1 ثانية-1، يمكن الحصول على استطالة أكثر من 900%، مما يعني أن معدل الانفعال لتشوه اللدونة الفائقة للمادة هو 2-4 أوامر من حيث الحجم أعلى من تلك المواد الموجودة (الشكل 3). بعد التشوه الفائق اللدونة، لن ينمو هيكل سبائك التيتانيوم النانومترية متعددة الأطوار بشكل خشن، مما يحل التناقض المتأصل بين قدرة التشوه اللدن الفائق للمادة والاستقرار الحراري للهيكل (الشكل 4)، وهو أمر ذو أهمية كبيرة لتعزيز تطوير تكنولوجيا تشكيل البلاستيك الفائق.
نتائج الأبحاث ذات الصلة هي اللدونة الفائقة غير العادية عند درجة حرارة متجانسة منخفضة ومعدل إجهاد مرتفع تم تمكينه بواسطة شبكة بلورية نانوية متعددة المراحل، نُشرت على الإنترنت في المجلة الدولية لللدونة. يتم دعم العمل البحثي من خلال الخطة الوطنية للبحث والتطوير الرئيسية، ومشروع مؤسسة العلوم الطبيعية بمقاطعة لياونينغ، ومشروع صندوق الابتكار لمعهد المعادن.
