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

Tailoring Microstructure and Properties: Influence of Annealing Parameters on Cold-rolled TA1 Pure Titanium

  • 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(~6 μm)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<c+a>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。

     

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