סגסוגות טיטניום דו-פאזיות נמצאות בשימוש נרחב בייצור תעופה וחלל ומנועים בשל החוזק הספציפי הגבוה שלהן ועמידותן בפני קורוזיה, אך שיפור העמידות שלהן הוא משימה דחופה בפיתוח וייצור של רכיבי מנוע טורבינת גז, כגון להבים ודיסקים בלחץ, אשר נתונים לעומסי מתיחה גבוהים במהלך הפעולה.
נכון לעכשיו, סגסוגות טיטניום תת-מיקרו-גבישיות דו-פאזיות נמצאות בשימוש נרחב ברחבי העולם לייצור רכיבי מנועי טורבינת גז הפועלים בעומסים מחזוריים גבוהים ובטמפרטורות גבוהות של 201-351 מעלות. עם זאת, עד כה, חוזק העייפות של סגסוגות טיטניום בטווח טמפרטורת הפעלה זה לא נחקר. מדענים בפקולטה למכניקה וטכנולוגיה של אוניברסיטת פרם בפוליטכניקה חקרו את המאפיינים של סגסוגת Ti-6Al-4V, המורכבת מאלומיניום, ונדיום וטיטניום, והעריכו את הסגסוגת בטמפרטורה המקסימלית של 351 מעלות.
לטענת החוקרים, הבדיקה בוצעה באמצעות מוטות סגסוגת Ti-6Al-4V חמים-מגולגלים בקוטר של 20 מילימטר, שעברו טיפול חום סטנדרטי: התקשות בטמפרטורה של 966 מעלות וחישול בטמפרטורה של 676 מעלות למשך ארבע שעות; לאחר מכן, הסורגים עברו עיבוד בארבעה שחולים בעלי זווית שווה בטמפרטורה של 651 מעלות; ולבסוף, הם עברו בדיקות של מתיחה מכנית הן בטמפרטורת החדר והן בטמפרטורה של 351 מעלות.
כל הדגימות ששימשו לבדיקת עייפות נעשו על ידי פנייה וליטוש מכני, ומבנה המיקרו של החומר נותח בחתך האורך של הסורגים באמצעות מיקרוסקופ אלקטרוני תמסורת.
סגסוגת ה-Ti-6Al-4V אולטרה-דקה-גבישית שהושגה באמצעות שחול בזווית שווה-מרחק, הראתה חוזק מתיחה גבוה יותר וחוזק גבוה יותר בטמפרטורת הפעלה של 351 מעלות בהשוואה לסגסוגת הגבישית הגסה. המחקר בוצע בהתאם למשימות הלאומיות במסגרת תכנית מנהיגות אסטרטגית אקדמית "חלוצים-2030". האוניברסיטה הפוליטכנית פרם קיבלה מענק של 100 מיליון רובל לשנת 2021 במסגרת תוכנית "יוזמת 2030".
