高強鈦合金是航空航天領域的重要結構材料，我國TC4鈦合金制備技術突破、TC21鈦合金自主研發(fā)及其熔煉、鍛造、熱處理技術的不斷突破和升級等，為航空航天領域制造業(yè)高水平發(fā)展提供了材料支撐。航空航天領域對鈦合金的需求仍然不斷增長，特別是需要超高強韌鈦合金，要求兼具超高強度、高塑性、高斷裂韌性，這是目前高強鈦合金研究領域的研究難點和熱點，國內多個研究團隊圍繞合金設計、相變研究、組織表征及調控等方面，開展了大量研究，研究水平處于國際領先水平。

西北有色金屬研究院趙永慶教授帶領團隊自主設計了TC21高強高韌損傷容限鈦合金，并實現(xiàn)工程化應用；近年又率先開展新一代超高強韌鈦合金研發(fā)，包括Ti-1300超高強韌鈦合金、Ti-5321高強韌鈦合金等。趙永慶教授受金屬領域國際知名刊物Materials Science and Engineering: A的邀請，組織5個單位的10位作者撰寫了對該研究方向的進展、發(fā)展趨勢的高水平長篇評述文章。

論文題為“High-strength titanium alloys for aerospace engineering applications: A review on melting-forging process”，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。全文約3.6萬字，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

綜述主要分為六個部分：

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。

Ti-5321高強韌鈦合金B(yǎng)ASCA熱處理工藝流程和組織照片

鈦合金ω相變機制

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

研究展望

編委趙永慶教授簡介：西北有色金屬研究院副總工程師，國家“萬人計劃”科技創(chuàng)新領軍人才、國家“973”計劃首席科學家、國家重點領域鈦合金研制創(chuàng)新團隊帶頭人。自參加工作一直從事鈦合金的研發(fā)，獲得國家科技進步二等獎、三等獎各1項，省部級科技一等獎8項；創(chuàng)新研制鈦合金30多種；獲授權發(fā)明專利90件；以第一主編編著《鈦合金相變與熱處理》等專著3部。榮獲全國勞模、百千萬人才工程國家級人選、全國優(yōu)秀科技工作者等榮譽。