Titanyum alaşımı endüstrisindeki hızlı gelişmenin arka planına karşı, havacılık, enerji ve denizcilik uygulamaları için en yaygın kullanılan temel malzeme olan geleneksel TC4 titanyum alaşımı, uzun süredir sektör çapında güç ve tokluktan ödün veren-bir darboğazla boğuşmaktadır: malzeme belirli güç gereksinimlerini karşıladığında kırılma dayanıklılığı önemli ölçüde kötüleşir. Çatlaklar, değişken döngüsel yükler, ani yüksek-düşük sıcaklık dalgalanmaları ve aşındırıcılar içeren servis koşulları altında kolaylıkla başlar. titanyum ürünlerinin ileri teknoloji ekipmanlarda daha fazla benimsenmesini ciddi şekilde kısıtlıyor. Yakın zamanda Zhejiang Üniversitesi Malzeme Okulu'ndan bir araştırma ekibi, Japonya'daki Kumamoto Üniversitesi'ndeki araştırma enstitüleriyle işbirliği yaparak temel kimyasal bileşimleri değiştirmeden veya orijinal mekanik güçten ödün vermeden dayanıklılıkta %30 iyileşme sağlayan yeni + ticari bir titanyum alaşımı geliştirdi. Bu buluş sektörde büyük ilgi gördü.
Temel malzeme mekanizması araştırmasına odaklanan Zhejiang Üniversitesi, gelişmiş yerinde elektron mikroskobu ve sinkrotron radyasyon karakterizasyon teknolojilerini kullanarak mikro ölçekte titanyum alaşımlarının fazları ile fazları arasındaki faz dönüşümünü izledi. Bu arada, Kumamoto Üniversitesi kırılma mekaniği testlerine ve endüstriyel ısıl işlem süreçlerinin doğrulanmasına odaklandı. İki araştırma grubunun birbirini tamamlayan güçlü yönleri, değerli metal katkılama yoluyla alaşım performansını artırmaya yönelik geleneksel geliştirme zihniyetini altüst etti. Hassas bir şekilde aşamalı termal işlem yoluyla, hiyerarşik bir şekilde Alaşım matrisinin içinde dönüşümlü olarak kaba ve ince tanelerden oluşan iki modlu mikro yapı oluşturuldu. Rastgele sıralanmış -fazlı taneler çatlak yayılma yollarını saptırır ve kırılma enerjisini dağıtırken, ultra-ince-ince taneli -faz genel yapısal gücü koruyarak mikroskobik seviyede etkili toklaştırma sağlar.
Üçüncü-taraf sertifika testleri, yeni alaşımın geleneksel TC4'e eşdeğer çekme mukavemeti sağladığının yanı sıra, ulusal standart kıyaslamalara göre %30 daha yüksek kırılma dayanıklılığı sağladığını doğrulamaktadır. Süneklik, kriyojenik dayanıklılık ve yorulma direncinde de ek iyileştirmeler elde edilmiştir. En önemlisi, modifikasyon süreci mevcut titanyum eritme, haddeleme ve dövme üretim hatlarıyla tamamen uyumludur, mevcut ekipmanlarda seri üretime olanak tanır ve üretim maliyetlerini azaltır.
Geliştirilen alaşım, endüstriyel kullanıma yönelik olarak yalnızca titanyum levhaların nihai şekillendirilmesi için değil, aynı zamanda titanyum{0}çelik kaplı plakalar için ham stok olarak da hizmet vermektedir. Hedef uygulamalar arasında enerji üretim tesisleri için ısı eşanjörleri, açık deniz rüzgar enerjisi için soğutma bileşenleri ve havacılık yapısal parçaları yer almakta olup, yerli ve uluslararası enerji ekipmanı üreticileri için sıkı malzeme seçim kriterlerini karşılamaktadır. Bu yenilik, Çin'in ileri teknolojiye sahip titanyum malzemelerinin yurt içinde yerelleştirilmesi ve kaplama levha ürünlerinin performansının yükseltilmesi için yenilikçi bir teknik yol açıyor.
