温度与时间如何塑造冷轧纯钛的“筋骨”与“韧性”——TA1工业纯钛组织与力学性能研究

摘要

为探究退火工艺（温度、保温时间）对冷轧工业纯钛TA1微观组织演变与力学性能的影响规律，本研究对经历不同冷轧变形量（压下量20%、40%、80%）的TA1试样，系统开展了550和630℃下保温10、30和60 min的退火实验。研究发现，变形量驱动再结晶温度降低：随冷轧压下量增加，试样发生再结晶所需的退火温度显著降低；保温时间促进再结晶进程：在相同退火温度下，延长保温时间有效提升了材料的再结晶程度；再结晶程度主导力学性能：材料再结晶程度提高导致其强度下降，而塑性（延伸率）显著提升；变形量与织构导致性能各向异性：较低变形量（20%、40%）试样退火后，其横向与纵向拉伸性能呈现明显差异，这与冷轧塑性变形机制及形成的织构密切相关；细晶诱发特殊屈服行为：高变形量（80%）试样经特定退火（550℃/10 min）获得细晶组织（～6μm）后，其拉伸曲线出现明显屈服平台，该现象归因于变形过程中高临界应力位错的大量开动与缠结。本研究结果揭示了冷轧变形量与退火参数协同作用对TA1工业纯钛组织性能的调控机制，为优化其退火工艺以获得目标性能提供了依据。

基金资助

新疆维吾尔自治区重点研发任务专项资助项目（2022B01029）