*Acta Materialia* de l'Université Xi'an Jiaotong décrit une limite d'élasticité de 1 550 MPa et un allongement de 8,7 % dans un alliage de titane à double couche - ! Cette étude étudie l'activation séquentielle d'un mécanisme de multi-déformation dans cet alliage.

Le titane (Ti) et ses alliages ont reçu une grande attention dans des applications pratiques en raison de leurs excellentes propriétés telles qu'une résistance spécifique élevée et une résistance à la corrosion. Afin d'améliorer les propriétés mécaniques des alliages de titane métastables -, le renforcement par précipitation est la méthode la plus efficace. En ajustant la taille, la morphologie et la distribution des précipités HCP dans la matrice BCC, le mouvement des luxations est entravé via l’interface /. Cependant, les différences de structure cristalline, de mécanisme de déformation et de résistance entre les phases et conduisent à une concentration élevée de contraintes à l'interface /, ce qui explique la localisation progressive des contraintes ou une diminution importante des microfissures et de la ductilité des alliages de titane biphasiques.

To address the aforementioned issues, three new strategies have recently been proposed. Firstly, activate various plastic mechanisms of the β phase during the plastic deformation process. For example, the activation sequence of the deformation mechanism of the β matrix from dislocation slip to phase transition is regulated by the precipitation of three functional groups α, thereby enhancing the ductility of the alloy. Secondly, constructing unique heterostructures to alleviate interfacial strain incompatibility, thereby achieving the strain distribution/gradient required for uniform plastic deformation. We have also developed layered structures with multi-scale alpha precipitates in biphasic titanium alloys to reduce stress concentration at the alpha/beta interface and improve ductility Thirdly, utilizing the interstitial O/N elements to refine and strengthen the alpha precipitate, thereby reducing the strength difference between the alpha and beta phases. However, the above three strategies rarely regulate the inherent deformation mechanism of low crystal symmetry alpha precipitates, and the independent slip systems of these precipitates are quite limited. Compared with the reported high-strength duplex titanium alloys (yield strength>1100 MPa), ces nouveaux alliages de titane ont une limite d'élasticité supérieure à 1500 MPa. Cependant, en raison d'une capacité d'écrouissage insuffisante et d'un allongement uniforme plus faible (<3%), these high-strength duplex titanium alloys still provide a balance between strength and ductility. The key to overcoming this dilemma lies in activating multiple plastic mechanisms of the alpha phase to alleviate strain incompatibility between the alpha and beta phases, improve work hardening rate (WHR), and achieve uniform elongation.

D'une manière générale, le principal mode de glissement des dislocations dans les précipités alpha est prismatique.glissement, car sa contrainte de cisaillement résolue critique (CRSS) est la plus faible de tous les systèmes de glissement. Cependant, s'appuyer uniquement sur ce système de glissement ne peut pas s'adapter à la déformation de l'axe c-, ni répondre au critère de Taylor von Mises. Il est donc nécessaire d’activer la forme pyramidaleslip, deformation twinning, or phase transition. Unfortunately, due to the different CRSS, these mechanisms are difficult to activate simultaneously, attributed to the inherent high stacking fault energy (SFE,>300 mJ/m2 d'alpha Ti pur) et de forts effets de granulométrie. Des études récentes ont montré qu'il est possible d'ajuster le rapport c/a grâce à l'alliage Sn/Al et de transformer le mode de glissement principal du mode prismatiquepyramidal. Dans le même temps, l’alliage d’Al réduit considérablement le SFE du Ti, favorise le jumelage par déformation et même la transition du HCP au FCC.

Cette transition de phase HCP vers FCC induite par la contrainte a été observée dans les alliages Zr, Hf et Ti. Inspirés par les résultats ci-dessus, dans ce travail, nous avons conçu un mécanisme de plasticité multiple activé séquentiellement (défini comme SAPM) dans les précipités alpha multi-échelles en couches de l'alliage Ti-4,5Al-4,5Mo-7V-1,5Cr-1,5Zr (% en poids), obtenant ainsi un bon effet synergique de résistance et de ductilité. En contrôlant avec précision la taille des particules et la morphologie des précipités alpha, un alliage de titane à trois pics avec des précipités alpha multi-échelles et multicristallins a été préparé. En utilisant le mécanisme de déformation dépendant de la taille des grains, SAPM fonctionne dans des cristaux alpha multi-échelles pour s'adapter progressivement à la charge appliquée. Cette stratégie permet à notre alliage de titane à trois pics d'avoir une limite d'élasticité élevée/résistance à la traction ultime de 1 550/1 614 MPa et une ductilité d'environ 8,7 %, surpassant les alliages de titane duplex à haute résistance précédemment rapportés.

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