等徑彎曲通道變形（ECAP）是一種獨(dú)特的制備高性能、超細(xì)晶金屬材料的加工方法，可以有效地細(xì)化材料的晶粒，制備出大塊納米晶或超細(xì)晶材料。

工業(yè)純鈦由于重量輕、優(yōu)良的耐腐蝕性能和良好的生物兼容性而廣泛用于醫(yī)用植入物。但是，應(yīng)用往往受限于一定強(qiáng)度下的粗晶組織。初步試驗(yàn)表明超細(xì)晶Ti擁有優(yōu)異的力學(xué)性能，如高強(qiáng)度、改善的抗腐蝕能力以及低溫下增強(qiáng)的沖擊韌性。因此，通過(guò)ECAP研發(fā)超細(xì)晶純Ti非常重要。

而工業(yè)純鈦是密排六方結(jié)構(gòu)金屬，其滑移系比立方結(jié)構(gòu)金屬少，導(dǎo)致其塑性變形能力差，因此工業(yè)純鈦的ECAP變形一般是在高溫下進(jìn)行。難加工材料的ECAP變形需要高的變形溫度以避免變形中裂紋的形成，而ECAP晶粒細(xì)化則希望低的變形溫度，因?yàn)榫Я５募?xì)化程度取決于硬化和變形中晶體缺陷的累積。變形溫度高則回復(fù)快，晶體缺陷消失速度快，不利于晶粒的細(xì)化。

科研人員進(jìn)行了一系列試驗(yàn)以確定工業(yè)純鈦室溫下ECAP變形的可行性。室溫下，純鈦試塊分別經(jīng)通道夾角90°和120°模具擠壓。首先，每塊坯料在120°夾角、擠壓桿速度0.5mms-1的條件下擠壓4道次，為了消除殘余應(yīng)力，在兩個(gè)相鄰道次之間采取473K持續(xù)1小時(shí)的直接退火。然后，采用相同的模具、擠壓桿速度2mms-1，通過(guò)控制金屬流變，成功地對(duì)純鈦進(jìn)行了多達(dá)8個(gè)道次的等通道轉(zhuǎn)角擠壓加工。最后，室溫下，采用常規(guī)90°夾角的模具成功擠壓純鈦，每塊坯料在0.5mms-1擠壓桿速度經(jīng)2個(gè)道次的擠壓加工。

這些試驗(yàn)表明可以在室溫下對(duì)純鈦進(jìn)行ECAP加工，值得關(guān)注的是所獲得的在屈服應(yīng)力、極限強(qiáng)度及顯微硬度的改善要好于高溫下ECAP加工后獲得的改善程度。（曉紅）