鈦及鈦合金因?yàn)榫哂辛己玫哪透g性和生物兼容性而廣泛用作醫(yī)用結(jié)構(gòu)植入物，所以合金同時(shí)具有高強(qiáng)度和增強(qiáng)的抗疲勞能力至關(guān)重要。俄羅斯烏法（Ufa）州立航空技術(shù)大學(xué)和美國洛斯阿拉莫斯（LosAlamos）國家實(shí)驗(yàn)室的科研人員共同研究了如何通過等通道轉(zhuǎn)角擠壓（ECAP）+熱機(jī)械處理（TMT）達(dá)到提高合金高周疲勞性能的目的。試驗(yàn)材料選用工業(yè)純鈦（Grade4），在450℃經(jīng)8個(gè)道次通道轉(zhuǎn)角為90°、路徑BC的ECAP加工，然后經(jīng)鍛造和拉拔，最后在350℃退火6小時(shí)。疲勞試驗(yàn)條件為：R=-1，f=50Hz，N=107。研究結(jié)果表明：
（1）材料經(jīng)ECAP+TMT工藝后獲得均勻的超細(xì)晶組織，強(qiáng)度高，塑性好。
（2）在純鈦材料中形成超細(xì)晶組織使其光滑試樣的疲勞極限增加到590MPa，比同材料粗晶狀態(tài)的高出約50%。研究還認(rèn)為，通過在350℃退火6小時(shí)處理可以使疲勞極限再上一個(gè)臺(tái)階，達(dá)到610MPa，退火處理還能提高塑性而不降低強(qiáng)度。
（3）超細(xì)晶純鈦的疲勞持久極限嚴(yán)重受到缺口尺寸和形狀的影響，缺口敏感性大于粗晶純鈦的，但卻比Ti-6Al-4V合金的低得多。室溫下不同狀態(tài)純鈦的力學(xué)性能如下：
| 加工狀態(tài) | 極限抗拉強(qiáng)度（MPa） | 屈服應(yīng)力（MPa） | 延伸率（%） |
| 一般交貨狀態(tài) | 700 | 530 |
25 |
| 超細(xì)晶（ECAP+TMT） | 1240±10 | 1150±20 | 11±1 |
| 超細(xì)晶（ECAP+TMT+350℃退火6h） | 1250±10 | 1000±10 | 13±1 |
（曉紅）
