Virs kosmiskās aviācijas debesīm, zem dziļās-jūras izpētes viļņiem un valsts aizsardzības konstrukciju galvenajās pozīcijās titāna sakausējumi kā “modernu vieglo materiālu zvaigzne” vienmēr ir guvuši cerības uz veiktspēju kritiskās jomās. Tomēr ilgu laiku “neiespējamais trijstūris” starp augstu tecēšanas robežu, augstu vienmērīgu pagarinājumu un augstu izturību pret lūzumiem, kā arī trausluma problēma, ko izraisa augsts skābekļa saturs, ir bijuši divi galvenie nozares problēmu punkti, kas ierobežo titāna sakausējumu ekspluatācijas uzticamību. Pašreizējā situācija, kad augstas stiprības titāna sakausējumu vienmērīgs pagarinājums ir tikai daži procenti, apgrūtina to pielietojuma potenciāla pilnīgu atraisīšanu.
Nesen Ķīnas pētnieku komanda sniedza revolucionāras ziņas, -risinot - titāna sakausējumu (galveno titāna rūpniecībā izmantoto materiālu) veiktspējas vājās vietas, komanda inovatīvi ierosināja divkāršu dizaina stratēģiju: "mikrostruktūras kontrole un precīza procesa saskaņošana". Šī stratēģija veiksmīgi pārvarēja ilgstošo-kompromisu-starp tecēšanas robežu un vienmērīgu pagarinājumu un negaidīti atrisināja pastāvīgo trausluma problēmu, ko izraisīja augsts skābekļa saturs un kas ir nomocījis nozari gadiem ilgi!
Komandas galveno sasniegumu nodrošina precīza mikrostruktūras kontrole: koncentrējoties uz divām galvenajām iezīmēm- oriģinālo graudu morfoloģiju un izmēru un - slāņveida struktūru. Kontrolējot smalku vienādainu graudu veidošanos, komanda efektīvi uzlaboja struktūras viendabīgumu un samazināja anizotropiju, savukārt saprātīga skābekļa un dzelzs attiecība vēl vairāk veicināja pārveidi no kolonnveida uz līdzasu graudiem. Apstrādes ziņā, salīdzinot dažādas ražošanas metodes dzesēšanas ātruma un dizaina elastības ziņā, komanda galu galā izvēlējās lāzera pulvera slāņa saplūšanas (PBF-LB) procesu,{5}}tā īpaši augstais dzesēšanas ātrums 10⁵–10⁷ grādi/s var ievērojami uzlabot graudus. Sekojošās atkausēšanas apstrādes rezultātā tika sasniegti vairāki mērķi, tostarp atlikušā sprieguma mazināšana, metastabilo fāžu likvidēšana un - lamelārās struktūras optimizācija, atbrīvojot ceļu vienmērīgai slīdēšanai pa prizmu plaknēm.
Šī integrētā "mikrostruktūras projektēšanas un procesa optimizācijas" sistēma ne tikai panāca lēcienu titāna sakausējuma veiktspējā, bet tai ir arī vairākas rūpnieciskas vērtības: augstas{0}}skābekļa trausluma problēmas risināšana atvieglo izejvielu skābekļa satura prasības, ievērojami uzlabojot materiālu izmantošanu; PBF-LB procesa pielietošana apvienojumā ar viedo simulāciju un augstas{2}}caurlaidības eksperimentālām metodēm vēl vairāk samazinās pētniecības un izstrādes izmaksas un paātrinās tehnoloģiju iterāciju, paverot ceļu liela mēroga-augstas veiktspējas-titāna sakausējumu ražošanai.
Sākot ar mikroskopisku kontroli laboratorijā un beidzot ar lietojumprogrammu iespējošanu galvenajās jomās, komandas pētījumu rezultāti ne tikai parāda Ķīnas pētnieku grupu augstākā līmeņa novatoriskās spējas titāna sakausējuma izstrādē, bet arī nodrošina galveno atbalstu materiālu jauninājumiem tādās kritiskās nozarēs kā kosmosa, aizsardzības, jūras un medicīnas nozarēs. Nākotnē ar nepārtrauktu tehnoloģisko iterāciju un rūpniecisko pārveidi, šis sasniegums turpinās dot spēcīgu impulsu Ķīnas augstākās klases ražošanas nozares attīstībai, stiprinot "Made in China" uzticību un stabilitāti materiālu jomā.
