大塑性变形工业纯钛的研究现状

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钛合金技术发展现状及趋势

钛合金技术发展现状及趋势
俄罗斯发展了一种类似于冷床炉的熔 炼技术,即“凝壳—自耗电极熔炼”。此外, 冷坩埚熔炼技术近来也有较大发展,与离 心浇铸工艺结合用于钛铸件精密铸造,目 前正在制造第二代冷坩埚熔炼炉。第二代 冷坩埚炉可大大提高熔化能力,缩短熔炼 时间,实现完全悬浮熔炼,消除金属凝壳。
我国已将研究感应凝壳熔炼技术列入 重点研究项目,在钛合金的熔炼技术方面
非常低钛材生产成本,降低钛合金加工制
弹外壳、整流罩、容器、梁和框及钛球等。
造成本的另一个方向是开发可冷变形的 β
目前开发出的超塑性钛合金有 :Ti-
钛合金。大力发展钛合金特种加工技术包括
6Al-4V、Ti-6Al-5V、Ti-6Al-4V-2Ni、 激光加工技术、电子束加工技术、离子束及
铸造、精密模锻、粉末冶金、喷射成形等多
拟技术。世界各国先后展开了对钛及钛合
种方法,可成形复杂形状的各种钛合金零
金材料熔炼、铸造以及加工制造过程、热处
部件,并达到近净尺寸成形的目的。
理等方面的计算机模拟技术的研究和相关
宝钢开发了钛合金锻件近净形技
软件的设计开发。通过计算机模拟计算设
术——等温超塑变形工艺。该工艺通过将
为了进一步实现钛的扩
PIM)是将现代塑料注射成 缩 短 熔 炼 时 间,并 实 大化应用,钛的制备和加工
型技术引入粉末冶金领域 现 完 全 悬 浮 熔 炼,消 亟待实现低成本化,包括海
形成的一门新型粉末冶金 除金属凝壳。
绵钛生产、材料设计及加工
近净成型技术,是国际粉末
过程的低成本化 ;高效、短
冶金领域中发展最迅速、最有前途的一种
形、深冲、无模拉伸等。钛合金超塑性成形
车工业用钛合金和生物医用钛合金的进展
技术的应用有超塑性等温锻造、超塑性挤

纯钛扭剪剧烈塑性变形机制与强韧化研究

纯钛扭剪剧烈塑性变形机制与强韧化研究

纯钛扭剪剧烈塑性变形机制与强韧化研究
钛及钛合金因其具有低密度、优异综合性能、良好生物相容性等被广泛应用于汽车、航空、航天、生物医学以及其它轻量化结构制造中。

但传统成形工艺制备的纯钛或者钛合金由于其较低的强度或韧性,很难做到力学性能的良好匹配,
解决问题的一条技术途径就是使用大塑性变形(SPD)制备超细乃至纳米结构的钛及钛合金。

扭转剪切变形被认为是累积塑性应变效率最高的变形模式,其中涉及到纯剪切和简单剪切在累积塑性应变和细化晶粒过程中的关键作用。

论文通过试验研究、理论分析和模拟计算相结合的方法,针对纯钛扭转剪切SPD机制与强韧化工艺开展研究。

首先开展了纯钛单扭、正反扭和拉扭组合基本变形模式的试验研究,然后针对纯钛扭转变形过程中的温度影响进行了分析,最后对纯钛和纯铝复合共挤下的椭圆截面螺旋等通道挤压(ECSEE)变形工艺进行了讨论。

论文取得以下研究成果:(1)获得了室温变形条件下纯钛单扭、正反扭和拉扭非比例加载路径下的微观组织和力学性能演变规律,分析讨论了组合式扭转剪切工艺过程的晶粒细化机制与变形改性机理,总结了多模式扭转剪切变形过程中的位错演化路径及其对纯钛大塑性变形改性的影响;(2)获得了热力耦合作用下,纯钛扭转变形组织的演化规律,分析了扭转剪切变形对纯钛微观组织α相形貌的调控作用,同时在变形过程
中发现析出的β和ω相与α相具有一定的位向关系。

从而为组合式扭转剪切变形的细晶稳定化与力学性能强韧化提供参考;(3)
研究了一种组合模式的挤压扭转椭圆截面螺旋等通道变形(ECSEE)Al/Ti复合成
形工艺,分析总结了纯钛和纯铝ECSEE工艺过程中的变形损伤、力学性能演化和
组织结构演变过程,获得了 ECSEE纯钛晶粒细化机制、位错演化路径与强韧化改性途径。

国内外钛合金研究的发展现状及趋势

国内外钛合金研究的发展现状及趋势

国内外钛合金研究的发展现状及趋势
近年来,钛合金作为一种新型材料,广泛应用于航空、航天、海洋、化工、医疗等领域。

本文将介绍国内外钛合金研究的发展现状及
趋势:
一、国内钛合金研究现状
国内钛合金研究起步较晚,但近年来快速发展。

在技术上已经取得了
一定的成果,研究重点集中在钛合金的制备、改性和应用等方面。

其中,还包括正交实验和贝叶斯优化等。

二、国外钛合金研究现状
国外钛合金研究历史较长,先进的加工技术和分析设备更加完善。

目前,美国、德国、日本等国家的研究机构对钛合金金属材料进行了广
泛的研究,尤其是对高强度、高温和腐蚀性能的提升等方面做出了许
多突破性进展。

三、国内外钛合金研究的发展趋势
(1)材料制备技术的提高。

采用精细制备技术的方法进行钛合金材料
的制备,降低金属内在缺陷,提高材料的物理和化学性能。

(2)材料改性研究的深化。

开展形变机制、晶粒细化和快速凝固等方
面的研究,进一步提高钛合金材料的力学性能和耐腐蚀性能。

(3)纳米级钛合金的研究。

通过纳米级的制备方法对钛合金进行研究,有望发现新的物理和化学特性,促进钛合金材料的发展。

(4)电化学合成技术的发展。

利用新型氟化剂、阴离子表面改性剂、
稀土元素等对合成过程进行优化,提高电化学合成钛合金的效率和成
本效益。

综上所述,钛合金作为一种重要的先进材料,在国内外都受到了
广泛的关注和研究,未来也有着广阔的发展前景。

钛合金的研究与开
发的不断深入,必将在航空、航天、海洋等高端应用方面发挥出更大
的作用。

国内外钛合金研究的发展现状及趋势

国内外钛合金研究的发展现状及趋势

国内外钛合金研究的发展现状及趋势钛合金作为一种重要的结构材料,具有低密度、高强度、良好的耐腐蚀性和优异的高温性能等特点,因此在航空航天、汽车制造、医疗器械和能源领域等众多领域有着广泛的应用。

随着技术的进步和需求的增加,钛合金研究正不断取得新的突破,呈现出以下发展现状和趋势。

一、国内外钛合金研究的发展现状1.1 国内发展现状我国钛合金研究始于20世纪50年代末,经过几十年的发展,已经取得了显著成果。

目前,我国已经建立了一批具有国际领先水平的钛合金研发和生产基地,如中国航空工业集团公司、中国船舶重工集团公司等。

同时,我国还建立了完善的钛合金材料标准体系和质量监测体系,提高了钛合金材料的质量和可靠性。

1.2 国外发展现状国外钛合金研究起步较早,已经形成了较为完善的产业体系。

美国、俄罗斯、日本和欧洲等国家和地区在钛合金研究和应用方面具有很强的实力。

这些国家和地区在钛合金材料制备、加工和应用等方面积累了丰富的经验,并取得了一系列重要的科研成果。

二、国内外钛合金研究的发展趋势2.1 新材料的研发随着科技的进步,越来越多的新材料被应用于钛合金领域。

例如,纳米材料、复合材料和多功能材料等,这些材料具有更好的性能和更广泛的应用前景。

因此,未来的钛合金研究将更加注重新材料的研发,以提高钛合金的性能和应用范围。

2.2 制备技术的创新钛合金的制备技术是钛合金研究的重要方向之一。

当前,粉末冶金、熔体冶金和快速凝固等制备技术已经取得了一定的成果。

未来,钛合金研究将更加注重制备技术的创新,以提高钛合金的制备效率和质量。

2.3 加工技术的改进钛合金的加工技术对于提高钛合金的应用性能至关重要。

目前,锻造、轧制、拉伸和挤压等加工技术已经得到广泛应用。

未来,钛合金研究将更加注重加工技术的改进,以提高钛合金的加工性能和产品质量。

2.4 应用领域的拓展随着技术的发展和需求的增加,钛合金在航空航天、汽车制造和医疗器械等领域的应用将越来越广泛。

我国自主研发钛合金现状与进展

我国自主研发钛合金现状与进展

我国自主研发钛合金现状与进展一、本文概述随着科技的不断进步和国防建设的深入发展,钛合金作为一种轻质、高强度、耐腐蚀的新型金属材料,在航空、航天、船舶、化工等领域的应用越来越广泛。

钛合金的研发和应用水平已成为衡量一个国家科技实力和工业能力的重要标志之一。

我国作为全球最大的钛合金生产和消费国,自主研发钛合金材料的现状与进展对于提升我国钛合金产业的国际竞争力、推动相关产业的技术升级和转型升级具有重要意义。

本文旨在全面梳理和总结我国自主研发钛合金材料的现状与进展,通过对钛合金材料的种类、性能、制备工艺等方面的介绍,展示我国钛合金研究的最新成果和应用情况。

本文还将探讨我国钛合金研发面临的主要问题和挑战,并提出相应的对策和建议,以期为我国钛合金产业的可持续发展提供有益的参考和借鉴。

在编写过程中,我们将充分参考国内外相关文献和资料,结合我国钛合金产业的实际情况,力求做到内容全面、数据准确、分析深入。

希望本文能够为我国钛合金材料的研究、开发和应用提供有益的参考和启示,为推动我国钛合金产业的创新发展和国际竞争力的提升做出积极贡献。

二、我国自主研发钛合金的历史回顾自上世纪五十年代以来,我国就开始了对钛合金的初步探索和研究。

早期,钛合金的研究主要集中在军事和航空领域,以满足国防建设和高端装备的需求。

在这一阶段,虽然面临着技术封锁和国际压力,但我国科学家和工程师们凭借坚定的意志和不懈的努力,逐步突破了钛合金制备和加工的技术瓶颈。

进入二十一世纪,随着我国经济的快速发展和综合国力的提升,钛合金的研发和应用迎来了新的发展机遇。

国内多家科研机构和高校开始系统研究钛合金的成分设计、制备工艺、性能优化等方面的问题,取得了一系列重要成果。

同时,国家也加大了对钛合金产业的扶持力度,推动了钛合金在航空、航天、船舶、能源等领域的广泛应用。

近年来,我国自主研发钛合金的步伐进一步加快。

不仅成功开发出多种高性能钛合金材料,而且在钛合金的制备技术、加工工艺和应用领域方面取得了显著进展。

试析钛合金技术发展现状以及趋势

试析钛合金技术发展现状以及趋势

试析钛合金技术发展现状以及趋势钛合金技术是一种重要的金属材料的开发和应用领域,具有广泛的应用前景。

本文将从钛合金技术的发展现状和趋势两个方面进行探讨,以期给读者带来全面的了解。

我们来看一下钛合金技术的发展现状。

钛合金是一种具有优异性能的金属材料,它具有高强度、低密度、耐腐蚀、耐高温等优点,并且具有良好的可塑性和可焊性。

因此,钛合金被广泛应用于航空航天、汽车、医疗器械等领域。

目前,钛合金的生产工艺和加工技术已经取得了显著的进展。

采用粉末冶金法、熔模铸造法、等离子熔化沉积法等先进工艺,可以制备出具有复杂形状和高性能的钛合金制品。

此外,钛合金的表面处理技术也得到了快速发展,如阳极氧化、化学镀、电镀等方法可以改善钛合金的表面性能,提高其耐腐蚀性和装饰性。

钛合金技术的发展是一个不断推陈出新的过程。

在未来的发展中,钛合金技术将继续朝着以下几个方向发展。

钛合金的合金化技术将得到进一步改进。

通过添加不同的合金元素,可以改变钛合金的组织结构和性能,从而满足不同领域的需求。

例如,添加铝元素可以提高钛合金的强度和耐热性能,添加锆元素可以提高钛合金的耐腐蚀性能。

因此,钛合金的合金化技术将成为未来的研究重点。

钛合金的制备工艺将更加先进和高效。

随着科学技术的不断进步,制备钛合金的工艺也在不断革新。

新的制备工艺可以提高钛合金的制备效率和质量,并且可以实现对钛合金材料的精确控制。

例如,等离子熔化沉积技术可以实现高精度的三维打印,大大提高了钛合金制品的制造效率和质量。

钛合金的应用领域将进一步扩展。

随着科技的不断发展,钛合金的应用领域将越来越广泛。

例如,在航空航天领域,钛合金可以用于制造飞机的结构件、发动机部件等;在汽车领域,钛合金可以用于制造汽车的车身、发动机等;在医疗器械领域,钛合金可以用于制造人工关节、牙科植入物等。

因此,钛合金的应用前景非常广阔。

钛合金技术是一种具有巨大潜力和广泛应用前景的技术。

通过不断发展和创新,钛合金技术将在材料科学领域发挥重要作用,为人类社会的发展做出更大的贡献。

钛合金的研究应用现状及其发展方向

钛合金的研究应用现状及其发展方向

钛合金的研究应用现状及其发展方向钛合金是以金属钛为基,加入适量的其他元素组成钛合金,其在300-600度时的比强度优于钢和铝合金。

钛的工业化生产是1948年开始的,为航空工业发展的需要,使钛工业以平均每年约8%的增长速度发展。

目前世界钛合金加工材年产量已达4万余吨,钛合金牌号近30种。

使用最广泛的钛合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工业纯钛(TA1、TA2和TA3)。

钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件,其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。

钛及其合金不仅大量应用在航空、航天工业,而且在化工、石油、冶金、造纸、纺织,机械仪器、能源;医疗卫生等工业中也有着十分重要的应用;在民用工业中的应用也日渐增多。

1、发展历史钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属,钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。

第一个实用的钛合金是1954年美国研制成功的Ti-6Al-4V合金,由于它的耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性均较好,而成为钛合金工业中的王牌合金,该合金使用量已占全部钛合金的75%~85%。

其他许多钛合金都可以看作是Ti-6Al-4V合金的改型。

20世纪50~60年代,主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金,70年代开发出一批耐蚀钛合金,80年代以来,耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。

耐热钛合金的使用温度已从50年代的400℃提高到90年代的600~650℃。

A2(Ti3Al)和r(TiAl)基合金的出现,使钛在发动机的使用部位正由发动机的冷端(风扇和压气机)向发动机的热端(涡轮)方向推进。

结构钛合金向高强、高塑、高强高韧、高模量和高损伤容限方向发展。

另外,20世纪70年代以来,还出现了Ti-Ni、Ti-Ni-Fe、Ti-Ni-Nb等形状记忆合金,并在工程上获得日益广泛的应用。

2、原理钛合金是以钛为基础加入其他元素组成的合金。

国内外钛及钛合金材料技术现状_展望与建议

国内外钛及钛合金材料技术现状_展望与建议

国内外钛及钛合金材料技术现状_展望与建议钛及钛合金材料是一种重要的结构材料,具有优异的特性,广泛应用于航空航天、船舶、能源、汽车、医疗器械等领域。

然而,国内和国外在钛及钛合金材料技术上还存在一些差距。

在当前全球经济一体化的大背景下,我们需要关注国内外钛及钛合金材料技术现状,并展望未来发展趋势,提出相应的建议。

首先,国内外钛及钛合金材料技术的现状有以下几点差距:1.材料研发能力不足:国内在钛及钛合金材料的研发上相对滞后于国外。

国外已经形成了一系列的研发体系,拥有雄厚的科研实力和先进的技术手段,而国内钛及钛合金材料的研发还处于初级阶段。

2.制备工艺不成熟:国内制备钛及钛合金材料的工艺流程相对较为落后,特别是在实际生产方面,存在着制备工艺不稳定、退火工艺不完善等问题。

与国外相比,国内制备钛及钛合金材料的技术水平有待提高。

3.标准体系不健全:国内钛及钛合金材料的标准体系还不完善,缺乏统一的材料检测标准和材料质量评价体系。

这导致了产品质量参差不齐,难以满足市场需求。

展望未来,我们应该加强钛及钛合金材料技术的研发,提高核心竞争力。

以下是一些建议:1.加强国际合作:国内应与国外的知名大学、科研机构和企业加强合作,共享资源和技术优势,推动钛及钛合金材料的研发与应用。

2.提高制备工艺:国内应加大对钛及钛合金材料制备工艺的研究力度,提高制备工艺的稳定性与可控性,降低生产成本。

3.建立标准体系:国内应建立完善的钛及钛合金材料标准体系,参照国际标准,制定适应国情的标准,提高产品质量。

4.加大人才培养力度:国内应加大对钛及钛合金材料领域的人才培养力度,鼓励青年学者和工程师从事相关研究和开发工作,提高国内钛及钛合金材料技术的创新能力。

5.推动产学研结合:国内应积极推动钛及钛合金材料的产学研结合,促进科研成果的转化与应用,提升钛及钛合金材料产业的竞争力。

总之,国内外钛及钛合金材料技术的发展现状存在差距,但也面临巨大的机遇和挑战。

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Metallurgical Engineering 冶金工程, 2015, 2, 98-106Published Online June 2015 in Hans. /journal/meng/10.12677/meng.2015.22016Research Achievements of Sever PlasticDeformation on Commercially PureTitaniumLiqiang Lv1, Yichao Wang1,2*, Hui Li1, Jianchao Yang11Western Titanium Technology Co., Ltd., Xi’an Shaanxi2College of Metallurgy Engineering, Xi’an University of Architecture and Technology, Xi’an ShaanxiEmail: *glory.way@Received: Jun. 5th, 2015; accepted: Jun. 23rd, 2015; published: Jun. 29th, 2015Copyright © 2015 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/AbstractThis paper summarizes the research and development of sever plastic deformation (SPD) tech-nique used in commercially pure titanium (CP-Ti) processing and presents the method and theory of ECAP (equal channel angle press), ARB (accumulation rolling bonding), and ASR (asymmetric rolling) respectively. The influence of the SPD type on pure titanium grain refinement as well as mechanical property, and the variation law of it are investigated. Based on the present application status of SPD, the application prospects and the development of it are discussed.KeywordsCommercially Pure Titanium, Sever Plastic Deformation, Ultra-Finer Grain大塑性变形工业纯钛的研究现状吕利强1,王艺超1,2*,李辉1,杨建朝11西部钛业有限责任公司,陕西西安2西安建筑科技大学冶金学院,陕西西安Email: *glory.way@收稿日期:2015年6月5日;录用日期:2015年6月23日;发布日期:2015年6月29日*通讯作者。

大塑性变形工业纯钛的研究现状摘 要本文概述了商业纯钛大塑性变形的近期研究现状,分析了等径角挤压、累积叠轧、异步轧制大塑性变形方法与原理。

探讨了大塑性变形方式对纯钛晶粒细化、力学性能的影响及变化规律。

基于目前SPD 技术的应用现状,对其发展和应用前景展开了讨论和展望。

关键词商业纯钛,大塑性变形,超细晶1. 引言近年来,鉴于细晶材料表现出许多有益的力学性能,如高强度、高延伸率等。

制备具有高比强度和良好塑性相匹配的材料,一直是各国材料科学和材料工程的研究热点。

就目前研究现状来看,合金强化、形变强化、细晶强化和固溶–沉淀强化是常用的提升材料组织性能的主要途径[1] [2]。

针对纯金属材料,晶粒细化及织构控制是改善、提高金属材料性能的最有效途径之一。

采用传统的锻造、挤压、轧制以及随后的热处理工艺,尽管晶粒尺寸最小可达10 μm 并形成变形织构或者再结晶织构,但仍难以满足对高性能材料的要求。

采用大塑性变形(Severe Plastic Deformation ,SPD)技术制备的材料通常具有超细晶(Ultra-Finer Grain ,UFG)组织,可获得晶粒尺寸小于1 μm 的UFG 材料并形成一些特殊的织构组分,因此具有优异的力学性能和使用性能[3]。

目前,采用大塑性变形方法来获得UFG 材料,有等径角挤压(Equal Channel Angular Pressing ,ECAP)、累积叠轧(Accumulative Roll Bonding ,ARB)、异步轧制(Asymmetric Rolling ,ASR)等技术[4]。

而这些技术主要包括以下特点:1) 大塑性变形量;2) 相对低的变形温度;3) 变形材料内部承受高压。

应用SPD 技术,已经成功制备出纯金属、合金、金属间化合物、金属基复合材料等细晶材料[5]。

工业纯钛因其优异的耐腐蚀性、无毒性而广泛地应用于航空航天、化工、复合板和生物医药工程等领域[6]。

由于钛是重要的结构材料,研究人员正致力于进一步提高其力学性能以促进新的应用。

工业纯钛的具有低合金化、高纯度的特点,唯有通过细化晶粒是提高其综合力学性能的重要途径,研究表明:当材料晶粒细化至纳米尺寸,不仅综合力学性能得到改善,而且物理化学特性也将发生重大变化[7]。

例如,在同等条件下,ECAP 制备的超细晶纯钛具有较低的腐蚀电流密度、较高的钝电位以及较低的腐蚀率,较粗晶钛的具有更好的耐蚀性[8]。

2. 大塑性变形大塑性变形的本质是细晶强化——根据霍尔–佩奇关系120kd σσ−=+,在一定的晶粒大小范围内(即d 在一定的范围内),晶粒越细材料强度越高[9]。

与传统细晶强化的区别是把大塑性变形量施加于材料本身,根据具体试验的加工路径和加工条件,当材料晶粒小到一定程度之后(特别是晶粒达到亚微米及纳米尺度之后),起强化作用的往往并不单纯是细晶强化一种强化机制,而是多种强强化机制共同参与作用,因此,大塑性变形有更高效的强化作用[10]。

2.1. 等径角挤压等径角挤压是通过两个轴线相交、截面尺寸相等的通道将被加工材料挤出,材料变形过程中主要以大塑性变形工业纯钛的研究现状纯剪切变变形方式进行。

因为加工前后材料的截面尺寸保持不变,也不受加工道次的限制,所以在保持材料界面之间不变的条件下产生了极大的加工应变,从而获得UFG 组织[9]。

ECAP 工艺过程如图1所示。

Y. J. Chen [12] [13]等人研究了在450℃下,将退火态纯钛TA2晶粒尺寸22 μm 经过8道次90˚等径角挤压试验制备出50 nm 超细晶纯钛。

图2所示 第三四道次间90转角横截面宏观图。

图3为A 、B 、C 、D 四个部位金相图。

通过电子背散射EBSD 研究其晶粒尺寸和晶粒取向。

晶粒细化主要发生在第一道次,从1至4道次随道次增加其细化效率逐渐降低;而6至8道次,随着应变的进一步增大,达到饱和。

选取了第一道次{1 0 1 2}孪晶,研究其位错以及动态再结晶的驱动力。

Sample pressing punchBack-pressurepunchFigure 1. Schematic illustration showing the ECAP process [11]图1. ECAP 工艺流程图[11]Figure 2. Optical micrograph of CP Ti sample cross-section after 3/4 ECAP passes [13]图2. ECAP第三/四道次间90度转角横截面宏观图[13]大塑性变形工业纯钛的研究现状(a) (b)400μm 400μm(c) (d)400μm 400μm Figure 3. Optical microstructures of positions (a) A, (b) B, (c) C and (d) D [13]图3. ECAP A、B、C、D四部位的金相图[13]Zhiguo Fan [14]等人利用两次大塑性变形,一是经过八道次的等径角挤压,二是在液氮温度下冷轧制备出超细晶Grade 3 Ti。

首先,在390℃~400℃温度区间,采用90˚的转角,以8 mm/s的压缩速度进行挤压。

退火态试样的晶粒粗大并且不均匀,尺寸大小为40~120 um。

经过第一道次,初始粗糙晶粒被破碎,形成大量的形变孪晶。

由于纯钛是hcp结构,滑移系较少,所以孪晶在大塑性变形中表现出主导。

经过第二道次,微观组织主要由被拉长的晶粒和局部晶胞位错结构,形变孪晶消失。

第二道次ECAP中,位错运动比如滑移、攀移和交滑移变成主要的塑性变形模型,取代了双剪切变形。

因为相对于双剪切,位错运动需要较低临界剪切应力。

细晶在交互作用中提供了更多的滑移系。

经过第四道次,被拉长的晶粒部分被细小等轴晶取代,尺寸小于0.5 μm。

第八道次,微观组织变得更均匀,等轴晶所占比例也增加,但是等轴晶的尺寸变化较小。

经过八道次ECAP挤压之后,再在液氮温度下进行累积变形量76%的冷轧。

经过室温拉伸变形呈现出两阶段塑性变形。

加工硬化行为在拉伸试验中真实应力应变曲线中明显表明。

经过ECAP和CR at LNT 二级大塑性变形,纯钛的强度提到到1218 MPa,塑性恢复到12.6%。

赵西城[15]等人研究利用Grade 1 Ti室温下通过ECAP 90˚挤压。

坯料成功的以3.5 mm/s的速度通过了四道次的挤压试验。

通过4道次挤压之后,原始晶粒尺寸由25 μm粗晶细化到150 nm左右的等轴晶。

通过ECAP之后,纯钛的硬度拉伸强度得到很大的提高,室温延伸率也提高到45%~48%。

2.2. 累积叠轧ARB累积叠轧工艺是由日本学者Saito [16]等人研发出的大塑性变形制备超细晶的方法。

通过叠放薄大塑性变形工业纯钛的研究现状板利用传统轧制复合方法反复进行轧制的工艺。

如图4所示,首先,将一张板平放在另一张板材之上,两板之间的接触面进行清洁处理,保证轧制结合的强度。

通过一道次轧制之后,两板结合在一起。

然后,将其从中间切分成两部分,再上下叠放在一起,并对接触面进行清洁处理,进行第二次轧制。

经过合理若干次累积叠轧,材料达到了较大塑性应变,可以获得细晶或者超细晶[17]。

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