等通道径角挤压纯钛的力学性能.pdf

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1、第21卷第1期塑性工程学报V01．21NO．12014年2月Feb．20l4JOURNALOFPIASTICITYENGINEERINGdoi：10．3969／j．issn．1007—2012．2014．01．020等通道径角挤压纯钛的力学性能(南京航空航天大学机电学院，南京210016)程刚良周清徐军摘要：采用自行设计的模具对TA1进行二道次等通道径角挤压(ECAP)实验。采用B路径在温度400。C～420。C、挤压速度lmm／min的条件下对边长10ram的方形棒材进行处理，研究挤压变形后微观组织对力学性能的影响。结果表明

2、，工业纯钛经过二道次ECAP变形后，晶粒明显细化，由初始的等轴晶逐渐演变为拉长的晶粒、孪晶交割、板条状组织和细晶组织，且道次增加，板条间距越细小；抗拉强度显著提高，二道次ECAP后的抗拉强度达1240MPa，同时硬度达到319HV，且塑性为16．7。疲劳极限强度由原始的220MPa提高到280MPa，提高了27．3。关键词：ECAP；TA1；微观组织；力学性能；疲劳性能中图分类号：TG146．2文献标识码：A文章编号：1007—2012(2014)010112—05MechanicalpropertiesofpureTipro

3、cessedbyequalchannelangularpressingCHENGGang-liangZHOUQingXUJun(CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，NaniingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016China)Abstract：Anequalchannelangularpressing(ECAP)experimentwithtwopasseswassuccessfullyappliedtoim

4、provingthemeehaniealpropertiesofcommereialpuretitanium(CP-Ti)．TheECAPprocessusedBroutewithlmm／minextrusionspeedat400“C～420Cfora10mmX10rambar．TheeffectofthemicrostructureonthemechanicalpropertiesofCP—TiafterECAPwasinvestigated．Theresultsshowthatwiththe2passesECAPproc

5、ess，thegrainsizeofCP-Tibecomessmaller．Thecoarseequiaxedgrainmicrostructurewaschangedtoelongatedgrain，twinbandintersection，lathstructureandfinegrainWiththein．creasingoftheECAPpass，theinterspacebetweenthebandsbecomesfiner．ThetensilestrengthoftheCPTiisimprovedto1240MPa

6、，theVicknesshardnessisimprovedtoHV319，andtheelongationdecreasesto16．7％o．Thefatiguestrengthisimprovedfrom220MPato280MPaby27．3．Keywords：equalchannelangularpressing(ECAP)；CPTi；microstructure；mechanicalproperties；fatigueproperty的V和Al元素长期在人体内时，释放的铝离子和引言钒离子对人体细胞有毒性并使之发生过敏

7、反应E引，因此，用纯钛代替Ti6A1—4V不仅能降低成本，还工业纯钛含有极少量O、H、Fe等间隙元素，能改善金属／体液环境和提高生物相容性。为扩大纯力学性能低于Ti一6A14V，目前主要应用于强度较钛在生物医用材料方面的应用，需要提高纯钛的强低的医疗器械和骨科的支架等Ⅲ。Ti一6A1—4V含有度。等通道径角挤压(EqualChannelAngularPressing，简称ECAP)是一种通过剧烈塑性变形*江苏省自然科学基金资助项目(BK2O11736)。程刚良Email：hzcgl2008@163．corn细化晶粒，改善材料内

8、部微观组织结构、提高材料作者简介：程刚良，男，1987年生，山东省菏泽市人，强度的同时保持材料韧性的方法。I。ECAP方法于南京航空航天大学，硕士研究生，主要研究方向为塑性成1972年被前苏联学者segal[发现并成功应用于增形强铜的力学性能，近年来，许多学者对多种不同点收稿