高強鈦合金是航空航天領域不可或缺的先進結構材料，備受關注，取得了快速而顯著的進展。隨著各類航空器的快速發(fā)展以及鈦合金應用場景的不斷擴大，實現(xiàn)高強鈦合金強度、塑性、韌性良好匹配是目前國際研究的熱點與前沿。為了更加充分挖掘高強鈦合金的應用潛力，使這類合金在更多的關鍵領域獲得更重要的應用，對其研發(fā)現(xiàn)狀、加工技術、組織-性能關系、變形行為與斷裂機理、強韌化機制等方面的深入理解就顯得格外重要。

近日，來自國內高校和研究院所的研究人員聯(lián)合發(fā)表了針對航空航天用高強鈦合金的綜述文章，該文為邀請論文，全面回顧了目前高強鈦合金的研發(fā)現(xiàn)狀、應用情況、加工與熱處理技術、相變、工藝-組織-性能間關系、變形行為與斷裂機理、強韌化機制等，并基于總結的現(xiàn)有研究結果針對此類合金的未來發(fā)展給出了展望。相關論文以題為“High-strength titanium alloys for aerospaceengineering applications: A review on melting-forging process”發(fā)表在金屬材料領域重要刊物Materials Science and Engineering A。全文約3.6萬字，并包含44個圖和6個表格，引用327篇相關文獻。

該論文的作者包括長安大學青年教師趙秦陽博士，西安交通大學孫巧艷教授，西北有色金屬研究院辛社偉教授，西北工業(yè)大學曾衛(wèi)東教授、王歡博士、青年教師徐建偉博士，長安大學陳永楠教授，陜西科技大學青年教師吳聰博士，貴州大學萬明攀教授，通訊作者為西北有色金屬研究院趙永慶教授。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.msea.2022.143260

文章綜述內容主要分為六個部分：

第一部分按照時間階段順序，介紹了國內外典型工程用高強鈦合金的發(fā)展和應用情況；

第二部分重點介紹了高強鈦合金的鍛造技術和熱處理工藝，并描述了合金加工中織構演變和數(shù)值模擬的相關內容；

第三部分基于領域內先前大量的相關研究凝練了高強鈦合金相變的基礎理論、表征方法和重要應用；

第四部分解釋了高強鈦合金加工工藝-微觀組織-力學性能之間的內在聯(lián)系；

第五部分總結了高強鈦合金在靜態(tài)載荷和疲勞載荷下塑性變形機制、裂紋擴展機理和斷裂機理；

第六部分詳細介紹了高強鈦合金的強化和韌化的方法與機制；

最后，提出了針對高強鈦合金未來研究與發(fā)展的建議，主要包括新合金設計、加工技術開發(fā)、低成本制造技術、強韌化機理等方面的展望。

圖1鈦合金ω相變機制

圖2 部分典型高強鈦合金強度-韌性匹配關系

圖3 TC21高強韌鈦合金片層組織中裂紋擴展機制

圖4 Ti-5321高強韌鈦合金片層組織中裂紋擴展路徑與α相晶體學取向關系

本研究受到了國家自然科學基金、中國科協(xié)青年人才托舉工程、陜西省科技重大專項、陜西省重點研發(fā)計劃的支持。