*Acta Materialia* de la Universidad Xi'an Jiaotong describe un límite elástico de 1550 MPa y un alargamiento del 8,7 % en una aleación de titanio de doble fase-en capas. Este estudio investiga la activación secuencial de un mecanismo de multi-deformación en esta aleación.

El titanio (Ti) y sus aleaciones han recibido amplia atención en aplicaciones prácticas debido a sus excelentes propiedades, como su alta resistencia específica y resistencia a la corrosión. Para mejorar las propiedades mecánicas de las aleaciones de titanio - metaestables, el fortalecimiento por precipitación es el método más eficaz. Al ajustar el tamaño, la morfología y la distribución de los precipitados de HCP en la matriz de BCC, se dificulta el movimiento de las dislocaciones a través de la interfaz /. Sin embargo, las diferencias en la estructura cristalina, el mecanismo de deformación y la resistencia entre las fases y conducen a una alta concentración de tensión en la interfaz /, lo que es la razón de la localización gradual de la deformación o una disminución severa de las microfisuras y la ductilidad de las aleaciones de titanio bifásicas.

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), estas nuevas aleaciones de titanio tienen un límite elástico superior a 1500 MPa. Sin embargo, debido a la insuficiente capacidad de endurecimiento por trabajo y al menor alargamiento uniforme (<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.

En términos generales, el principal modo de deslizamiento de las dislocaciones en los precipitados alfa es el prismático.deslizamiento, ya que su esfuerzo cortante resuelto crítico (CRSS) es el más bajo entre todos los sistemas de deslizamiento. Sin embargo, confiar únicamente en este sistema de deslizamiento no puede adaptarse a la deformación del eje c-ni puede cumplir con el criterio de Taylor von Mises. Por tanto, es necesario activar la forma piramidal.slip, 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 alfa Ti puro) y fuertes efectos del tamaño de grano. Estudios recientes han demostrado que es factible ajustar la relación c/a mediante la aleación Sn/Al y transformar el modo de deslizamiento principal de prismáticoa piramidal. Al mismo tiempo, la aleación de Al reduce significativamente el SFE del Ti, promueve la macla por deformación e incluso la transición de HCP a FCC.

Esta transición de fase de HCP a FCC impulsada por tensión se observó en aleaciones de Zr, Hf y Ti. Inspirándonos en los hallazgos anteriores, en este trabajo, diseñamos un mecanismo de plasticidad múltiple activado secuencialmente (definido como SAPM) en los precipitados alfa multiescala en capas de aleación de Ti-4.5Al-4.5Mo-7V-1.5Cr-1.5Zr (% en peso), logrando así un buen efecto sinérgico de ductilidad y resistencia. Controlando con precisión el tamaño de las partículas y la morfología de los precipitados alfa, se preparó una aleación de titanio de tres picos con precipitados alfa multiescala y multicristalinos. Al utilizar el mecanismo de deformación dependiente del tamaño del grano, SAPM opera en cristales alfa de múltiples escalas para adaptarse gradualmente a la carga aplicada. Esta estrategia da como resultado que nuestra aleación de titanio de tres picos tenga un alto rendimiento/resistencia a la tracción máxima de 1550/1614 MPa y una ductilidad de aproximadamente 8,7%, superando las aleaciones de titanio dúplex de alta resistencia reportadas anteriormente.

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