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典型钛合金的组织与性能文献查阅总结1.α型钛合金α型钛合金中又分为全α型钛合金和近α型钛合金，工业纯钛属于α型钛合金，此外一般α合金含有6%左右的Al和少量中性元素，退火后几乎全部是α相，典型合金包括TA1~TA7合金等；近α型钛合金中除了含有Al和少量中性元素外，还有少量（不超过4%）的稳定元素，如TA15、TA16、TA17等。
1.1工业纯钛工业纯钛按杂质元素含量分为TA1、TA1ELI、TA1-1、TA2、TA2ELI、TA3、TA3ELI、TA4、TA4ELI9个牌号，相变点大约为900℃。
工业纯钛具有高塑性、适当的强度、良好地耐蚀性以及优良的焊接性能等特点，广泛应用于化工设备、滨海发电装置、海水淡化装置、舰船零部件等，其冷热加工性能好，可生产各种规格的板材、棒材、型材、带材、管材和丝材，一般在退火状态下交货使用。
典型的工业纯钛显微组织如图1-3所示：图1 TA1板材650℃/1h退火态组织：等轴α+少量晶间β图2 TA2大规格棒材600℃/1h退火态组织：等轴α图3 TA3板材800℃/1h退火态组织：等轴α+含有针状α转变的β1.1.1 TA1钛管的组织与性能[][]庞继明，李明利，李明强等. 退火温度对TA1钛管材组织和性能的影响[J]. 钛工业进展. 2011, 28(2): 26-28研究方法：TA1铸锭经过2500t水压机开坯锻造和1600t卧式挤压机热挤压，最终获得φ45×7mm的管坯。
管坯经两辊和三辊管材冷轧机轧制成φ12×1.25mm的管材。
将管材置于真空热处理炉中，分别加热至450，475，490，500，550，600，650，700℃，保温90min，随炉冷却。
a）TA1钛管的显微组织图1为冷加工态及不同的温度热处理后的TA1管材横向显微组织。
可以看出，冷加工态的TA1管材组织混乱且有部分晶粒破碎不完全；700℃下的组织已完全再结晶、等轴化，与650℃的相比晶粒已明显长大。
钛及钛合金的研究1.引言钛是 20 世纪 50 年代发展起来的一种重要的结构金属，因其具有质轻、高强、耐蚀、耐热、无磁等一系列优良性能，以及形状记忆、超导、储氢、生物相容性四大独特功能，被广泛应用在航空航天、舰船、军工、冶金、化工、海水淡化、轻工、环境保护、医疗器械等领域，并创造了巨大的经济和社会效益，在国民经济发展和国防中占有重要的地位和作用。
钛是金属材料王国中“全能的金属”、“海洋金属”、“太空的金属”，从工业价值、资源寿命和发展前景来看，钛被视为继铁、铝之后处于发展中的“第三金属”和“战略金属”。
根据在钛中加入β稳定元素的多少及退火后的组织，钛合金可分为α、近α、α+β、近β和β钛合金。
美、日、俄罗斯以及中国等许多国家都高度重视钛合金的发展，各国根据不同国情和需求进行了各自的研发，现已得到了广泛的应用[1~3]。
2.钛及钛合金的特点钛及钛合金具有许多优良特性,主要体现在如下几个方面：(1)比强度高。
钛合金具有很高的强度,其抗拉强度为686~1 176 MPa,而密度仅为钢的60%左右,所以比强度很高。
(2)硬度较高。
钛合金(退火态)的硬度HRC为32~38。
(3)弹性模量低。
钛合金(退火态)的弹性模量为1.078@105~1.176@105MPa,约为钢和不锈钢的一半。
(4)高温和低温性能优良。
在高温下,钛合金仍能保持良好的机械性能,其耐热性远高于铝合金,且工作温度范围较宽,目前新型耐热钛合金的工作温度可达550~600e;在低温下,钛合金的强度反而比在常温时增加,且具有良好的韧性,低温钛合金在-253e时还能保持良好的韧性。
(5)钛的抗腐蚀性强。
钛在550e以下的空气中,表面会迅速形成薄而致密的氧化钛膜,故在大气、海水、硝酸和硫酸等氧化性介质及强碱中,其耐蚀性优于大多数不锈钢。
此外,钛还具有形状记忆、吸氢、超导、无磁、低阻尼等优良特性。
纯钛及钛合金与其他材料有关性能的对比见表1。
3.钛及钛合金的研究进展1954 年美国成功研制出第一个实用钛合金Ti-6Al-4V，由于其具有优异的综合性能，成为钛合金中的王牌合金[1]。
钛及钛合金力学性能, 物理性能, 以及相关介绍等之勘阻及广创作创作时间：二零二一年六月三十日一.以下是个人对外六角螺栓和内六角螺栓使用情况的一点小总结, 请参考俺的个人观点：1.内六角的螺栓,适用于结构空间小,或者要求上平面是平面的情况下.结构空间小, 活动扳手占空间年夜,所以不能用, 只能使用内六角螺栓, 方便装卸.产物要求装置后上平面是平面的情况下, 主要适用于精密仪器/设备, 一些设备要求装置后平面度的, 或者要求整体产物外观良好, 或者要求产物装置后上平面必需平, 以此来防止挡碍的情况下需要使用内六角螺栓.2.其他情况下, 均建议用外六角螺栓.3.从本钱上考虑, 用外六角螺栓, 从外观效果上考虑, 用内六角螺栓.4.我们单元一般情况下, 将内六角螺栓翻译为内六角螺钉, 呵呵,请年夜家参考, 也就是说一般意义上的内六角螺栓=内六角螺钉.固然, 德标DIN和ISO的标准正规些.现在市场上的该类紧固件都在努力向DIN和ISO标准上靠拢.二.钛及钛合金钛及钛合金是导弹上重要结构资料之一.钛的密度为.507 g/cm3,介于铝、铁之间.钛的熔点为1668℃比铁的熔点还高, 能在高温下工作, 耐热性能远超越铝.钛在含氧环境中易形成一层薄而坚固的氧化物薄膜.这层膜和基体结合牢固致密, 破坏后还能自愈合, 从而起到呵护作用.a. 型钛合金这类合金不能通过热处置强化, 一般在退火状态下应用.它的特点是具有良好的耐热性和组织稳定性, 高温性能优于其它类型钛合金.缺点是对变形抗力年夜, 常温下强度不够高.这类合金的牌号有TA1, …, TA7, TA8, 其中TA1～TA3为工业纯钛；TA 4, TA5, TA6属Ti-Al二元合金；TA4用作焊丝；TA5、TA6可用于一般结构件或耐蚀结构件；TA7是经常使用的典范型合金.b. 型钛合金这类合金可通过淬火和时效获得强化, 其优点是固溶处置状态下塑性很好, 易加工成形, 在时效状态下强度高.缺点是弹性模量低, 耐热性差, 焊接性能差, 高温塑性不如型合金.经常使用牌号为TB2, 它可用于整体式固体火箭—冲压发念头的燃气发生器.c. （+ ）型钛合金这类合金的中国产物的牌号有TC1, …, TC4, …, TC10等品种, 其中TC1和TC2为低强钛合金, TC3、TC4为中强钛合金, TC10属高强钛合金, TC6, TC9和TC11则属高强耐热钛合金.这类合金兼备钛合金和钛合金的优点.导弹上使用最多的是TC4（Ti-6Al-4V）钛合金, 导弹上广泛的采纳TC4钛合金制作高压气瓶, 受力较年夜的杆式焊接支架, 舵轴以及在较高热环境下工作的结构件, 也可用作固体发念头壳体, 压气机盘, 叶片等. (3) 结构复合资料复合资料是由两种或两种以上的性状分歧的资料经选择、设计、成型而获得的一种宏观多相新资料.其组分可包括金属、非金属等各种资料, 按作用又可分为基体资料和增强资料两部份.三.钛及钛合金力学性能牌号室温力学性能, 不小于高温力学性能,不小于抗拉强度σb MPa屈服强度σ0.2MPa 伸长率δ5 %收缩率ψ %冲击值αk J/cm2试验温度℃抗拉强度σb MPa 耐久强度σ100 MPaTA1 343 275 25 50 --TA2 441 373 20 40 --TA3 539 461 15 35 --TA5 686 -- 15 40 58. 8TA6 686 -- 10 27 29.4 350 422 392TA7 785 -- 10 27 29.4 350 490 441TC1 588 -- 15 30 44.1 350 343 324TC2 686 -- 12 30 39.2 350 422 392TC4 902 824 10 30 39.2 400 618 569TC6 981 -- 10 23 29.4 400 736 667TC9 1059 -- 9 25 29.4 500 785 588TC10 1030 -- 12 25~30 34.3 400 834 785TC11 1030 -- 10 30 29.4 500 686 588四.钛金属的主要物理性能名称单位数据名称单位数据原子序数22 比热卡/克.度0.138原子量 47.9 热膨胀系数×10 -6/℃(0-100℃) 8.2克原子体积厘米3/克原子10.7 弹性模量拉伸压缩剪切公斤/毫米2 10850密度 20 克/厘米3 4.505 公斤/毫米2 10340熔点℃1668±4公斤/毫米2 10550沸点℃3535 公斤/毫米2 4500熔化潜热千卡/克分子 5 导热系数卡/厘米.秒.℃0.036汽化潜热千卡/克分子112.5±0.3%电阻系数×10-6欧母.厘米47.8同素异晶转变温度℃882 转变时体积的变动% 5.5 转变时熵的变动℃钛及钛合金力学性能。
钛及钛合金的分类市场供货的钛产品主要有工业纯钛和钛合金两大类：一.工业纯钛：钛属于多晶型金属，在低于882℃为a晶型，原子结构呈密排六方晶格，从882℃至熔点都是B晶型，呈体心立方晶格。
工业纯钛在金相组织上呈现a相，如果退火完全的话，是大小基本相等等轴状单项晶格。
由于存在着杂质，所以工业纯钛中也存在着少量的B相。
基本上是沿着晶界分布。
工业纯钛按GB/T3620.1—2007新标准共有九个牌号，TA1类型的有三个，TA2—TA4每个类型的各有两个，它们的差别就是纯度的不同。
从表中我们可以看出，从TA1—TA4每个牌号都有一个后缀带ELI的牌号，这个ELI是英文低间隙元素的缩写，也就是高纯度的意思。
由于Fe，C, N, H, O在a—Ti 中是以间隙元素存在的，它们的含量多少对工业纯钛的耐腐蚀性能以及力学性能产生很大的影响，C,N,O固溶于钛中可以使钛的晶格产生很大的畸变，使钛的被强烈的强化和脆化。
这些杂质的存在是生产过程中由生产原料带入的，主要是海绵钛的质量。
要是想生产高纯度的工业纯钛钛锭，就得使用高纯度的海绵钛。
在标准中，带ELI的牌号在这6个元素含量的最高值均低于不带ELI的牌号。
这些标准的修改是参照国际上或者说是西方国家的标准（我们国家的标准正在努力向西方国家靠拢，因为我们国家的很多基础工业还是比他们落后一些，很多老标准都是沿袭前苏联的），特别是在杂质的含量以及室温力学性能上各牌号的指标和国际上，以及西方国家基本上保持一致。
这个新标准主要是参照ISO（国际标准）外科植入物和美国ASTM材料标准（B265, B338, B348, B381, B861, B862, B863这七个标准）。
并且与ISO和美国的ASTM标准相对应，例如TA1对应Gr1, TA2对应Gr2, TA3对应Gr3, TA4对应Gr4。
这样有利于各个行业在选材和应用上明晰各国标准的参照，也有利于在技术和商贸上与国际上的交流。
简述钛及钛合金的特点钛及钛合金是一种重要的金属材料，具有许多独特的特点。
钛是一种轻质、高强度的金属，具有良好的耐腐蚀性和生物相容性。
钛合金是由钛与其他元素（如铝、钒、镁等）合金化而成，可以进一步改善钛的性能。
钛及钛合金具有良好的耐腐蚀性。
钛具有一种致密的氧化层，可以有效地防止钛与外界环境中的氧、水等物质发生反应，从而具有较强的抗腐蚀性。
此外，钛合金中添加的其他元素还可以进一步提高钛的耐腐蚀性能，使其在酸、碱、盐等恶劣环境下具有更好的稳定性。
钛及钛合金具有良好的生物相容性。
由于钛具有低的密度和良好的耐腐蚀性，因此被广泛用于医疗领域。
钛材料可以与人体组织良好地相容，不会引起排异反应或过敏反应。
因此，钛及钛合金常用于制作人工骨骼、人工关节、牙科种植体等医疗器械。
钛及钛合金具有较高的强度和优良的机械性能。
钛具有较高的比强度，即单位质量的材料所能承受的最大应力相对较高。
钛合金中添加的其他元素可以进一步增强钛的强度和硬度，使其具有更好的抗拉、抗压和抗疲劳性能。
因此，钛及钛合金广泛应用于航空航天、汽车、船舶等领域，用于制造飞机、火箭、汽车零部件等。
钛及钛合金还具有良好的热稳定性和耐高温性能。
钛的熔点较高，达到约1668℃，并且在高温下仍然保持较好的力学性能。
钛合金中添加的其他元素可以进一步提高钛的耐高温性能，使其在高温环境下仍能保持较好的强度和稳定性。
因此，钛及钛合金常用于制造航空发动机、航天器结构件等高温工作条件下的零部件。
钛及钛合金具有良好的加工性能。
钛具有良好的可塑性和可锻性，可以通过热加工和冷加工等方式进行成型。
此外，钛合金还具有较好的焊接性和切削性，便于进行组装和加工。
因此，钛及钛合金可以满足不同领域对于材料加工性能的需求。
钛及钛合金具有耐腐蚀性、生物相容性、高强度、优良的机械性能、热稳定性和加工性能等特点。
这些特点使得钛及钛合金在航空航天、汽车、医疗器械等领域得到广泛应用，并具有重要的经济和社会价值。
钛合金综述论文摘要：钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。
世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性，相继对其进行研究开发，并得到了实际应用。
关键词：钛合金；合金化；分类；用途；新发展正文：钛合金概述钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。
钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。
第一个实用的钛合金是1954年美国研制成功的Ti-6Al-4V合金，由于它的耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性均较好，而成为钛合金工业中的王牌合金，该合金使用量已占全部钛合金的75％～85％。
20世纪50～60年代，主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金，70年代开发出一批耐蚀钛合金，80年代以来，耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。
钛合金耐热的使用温度已从50年代的400℃提高到90年代的600～650℃。
A2(Ti3Al)和r（TiAl）基合金的出现，使钛在发动机的使用部位正由发动机的冷端（风扇和压气机）向发动机的热端（涡轮）方向推进。
结构钛合金向高强、高塑、高强高韧、高模量和高损伤容限方向发展。
目前，世界上已研制出的钛合金有数百种，最著名的合金有20～30种，如Ti-6Al-4V、Ti-5Al-2.5Sn、Ti-2Al-2.5Zr、Ti-32Mo、Ti-Mo-Ni、Ti-Pd、SP-700、Ti-6242、Ti-10-5-3、Ti-1023、BT9、BT20、IMI829、IMI834等。
合金化钛合金是以钛为基加入其他元素组成的合金。
钛有两种同质异晶体：882℃以下为密排六方结构α钛，882℃以上为体心立方的β钛。
合金元素根据它们对相变温度的影响可分为三类：①稳定α相、提高相转变温度的元素为α稳定元素,有铝、碳、氧和氮等。
钛的性质及分析方法综述一、钛的基本性质表1：钛的基本性质二、钛的试样分解方法：含钛矿物一般不能被盐酸或硝酸分解。
磷酸与硝酸、磷酸与硫酸、或硫酸加硫酸铵能分解较易溶解的钛铁矿，但对某些钒钛磁铁矿则分解不全。
氢氟酸与硫酸能分解含钛矿物，可用于测定除二氧化硅以外的其他项目的试样分解。
用焦硫酸钾或硫酸氢钾熔融能很好地分解含钛矿物，熔融物用水或稀硫酸浸提，使钛变为可溶性硫酸钛而转入溶液中，但此法只适用于含硅量少的矿石。
如遇含硅量高而又不在同一份称样中作硅的测定时，则先用氢氟酸和硫酸处理，残渣再用焦硫酸钾或硫酸氢钾溶融，然后再用稀硫酸浸提，使钛变为可溶性的硫酸钛。
氢氧化钠（钾）、过氧化钠、氢氧化钠（钾）—过氧化钠、过氧化钠—碳酸钠或硼酸钠—氢氧化钠—过氧化钠在镍坩埚中熔融，各类钛矿物都能分解完全，并能与铬、钒等分离。
用水浸取熔融物后的沉淀和滤液可分别测定钛、铁和钒、铬。
三、钛的分离、富集方法表2：钛的分离、富集方法比较四、钛的测定方法及干扰表3：钛的测定方法比较五、应用1、钛在军工方面的应用钛在军事工业方面有着十分广阔的用途。
核动力潜艇、水翼艇、迫击炮身管、反坦克导弹、导弹发射器、坦克防护板、防弹背心等大量用钛。
据资料介绍，一艘台风级核潜艇，用钛量高达9,000吨，由此可见军工对钛材的需求巨大。
2、钛在航天航空方面的应用钛广泛用于航空工业，民用飞机用钛量约占构架重量的20～25%；此外战略火箭发动机、宇宙飞船（如神舟五号、神舟六号）、人造卫星天线等也大量用钛。
3、钛在海洋产业方面的应用在海水中，钛具有其他金属材料无法比拟的耐蚀性能，特别是耐受海水的高速冲刷腐蚀。
目前，美国、日本、法国等国家都已研制出各种先进的钛制深潜器、潜艇、海底实验室装置来进行海洋研究。
此外，沿海电站、海上采油设备、海水淡化、海洋化工生产、海水养殖业等都广泛采用钛制设备和装置。
4、在化工方面的应用目前钛设备的应用已从最初的“纯碱与烧碱工业”扩展到整个化工行业，设备种类已从小型、单一化发展到大型、多样化。
典型钛及钛合金的组织与性能综述Newly compiled on November 23, 2020典型钛合金的组织与性能文献查阅总结1.α型钛合金α型钛合金中又分为全α型钛合金和近α型钛合金，工业纯钛属于α型钛合金，此外一般α合金含有6%左右的Al和少量中性元素，退火后几乎全部是α相，典型合金包括TA1~TA7合金等；近α型钛合金中除了含有Al 和少量中性元素外，还有少量（不超过4%）的稳定元素，如TA15、TA16、TA17等。
工业纯钛工业纯钛按杂质元素含量分为TA1、TA1ELI、TA1-1、TA2、TA2ELI、TA3、TA3ELI、TA4、TA4ELI9个牌号，相变点大约为900℃。
工业纯钛具有高塑性、适当的强度、良好地耐蚀性以及优良的焊接性能等特点，广泛应用于化工设备、滨海发电装置、海水淡化装置、舰船零部件等，其冷热加工性能好，可生产各种规格的板材、棒材、型材、带材、管材和丝材，一般在退火状态下交货使用。
典型的工业纯钛显微组织如图1-3所示：图1 TA1板材650℃/1h退火态组织：等轴α+少量晶间β图2 TA2大规格棒材600℃/1h退火态组织：等轴α图3 TA3板材800℃/1h退火态组织：等轴α+含有针状α转变的βTA1钛管的组织与性能[][]庞继明，李明利，李明强等. 退火温度对TA1钛管材组织和性能的影响[J]. 钛工业进展. 2011, 28(2): 26-28研究方法：TA1铸锭经过2500t水压机开坯锻造和1600t卧式挤压机热挤压，最终获得φ45×7mm的管坯。
管坯经两辊和三辊管材冷轧机轧制成φ12×的管材。
将管材置于真空热处理炉中，分别加热至450，475，490，500，550，600，650，700℃，保温90min，随炉冷却。
a）TA1钛管的显微组织图1为冷加工态及不同的温度热处理后的TA1管材横向显微组织。
可以看出，冷加工态的TA1管材组织混乱且有部分晶粒破碎不完全；700℃下的组织已完全再结晶、等轴化，与650℃的相比晶粒已明显长大。
在相同的保温时间里，随着退火温度的提升，再结晶晶粒逐渐粗化。
图1 TA1钛管经不同温度退火处理后的横向显微组织b）TA1钛管的力学性能加工态TA1管材的抗拉强度为570MPa, 屈服强度为520MPa, 延伸率为17%。
图2为经不同温度处理后的TA1管材的力学性能。
由图2可以看出,随着热处理温度的升高, 材料的抗拉强度和屈服强度逐渐下降并趋于稳定, 延伸率逐渐增大。
图2 热处理温度对TA1管材力学性能的影响TA2薄板的组织与力学性能[][]蒋建华，丁毅，单爱党. 冷轧工业纯钛的微观组织和力学性能[J]. 中国有色金属学报. 2010, 20(1):58-61研究方法：将初始厚度为9mm的二级工业纯钛TA2板异步轧制至，其中部分样品同步轧制至，实验中异步轧制采用同径异步轧制方法，上下辊径均为130mm，上辊速度固定为33r/min，下辊速度在0~33 r/min可调，实验中采用22 r/min，异速比为。
当下辊速度也为33 r/min，即为同步轧制。
a）TA2薄板不同轧制工艺的力学性能原始热轧态材料的强度为450MPa，伸长率大于25%。
经过83%的异步轧制后强度达到800MPa，而伸长率则下降到9%，再经过进一步同步轧制后（轧下量80%），强度提高到960MPa，伸长率进一步下降至7%，如图1所示。
通常情况，对称轧制能够使材料产生加工硬化，而晶粒细化效果不大；而不对称轧制由于附加有剪切应力，会使材料中晶粒产生细化效果。
图1 不同轧制工艺TA2板的拉伸曲线b）TA2薄板不同轧制工艺的微观组织从图2可以看出，轧制前TA2薄板的微观组织，晶粒大小在50μm左右，晶粒形貌没有明显拉长，在晶粒内部有条状结构，可能为变形孪晶。
经过异步轧制和同步轧制后的显微组织不能看到明显的晶粒形貌，但是可以看到材料变形后的流变情况，类似于剪切带。
通过TEM对轧制后的组织进行精细结构观察可以看到（图3），经过83%异步轧制的组织包含了拉长的晶粒和等轴晶粒，平均晶粒尺寸小于1μm，晶粒内部有大量位错。
经过83%异步轧制+80%同步轧制的晶粒基本为等轴晶粒，尺寸在μm左右。
图2 TA2薄板的金相组织：(a)热轧态；(b) 83%异步轧制；(c) 83%异步轧制+80%同步轧制图3 TA2薄板的TEM形貌：(a) 83%异步轧制；(b) 83%异步轧制+80%同步轧制TA1高温动态拉伸力学行为 [1][]Huang W, ZanX, Nie X, et al. Experimental study on the dynamic tensile behavior of a poly-crystal pure titanium at elevated temperatures [J]. Mater Sci Eng, 2007, A443: 33-41[]陈翔, 龚明, 夏源明. 工业纯钛高温动态拉伸力学行为的微观机制[J]. 中国科学技术大学学报，2009 39(6):619-626a）TA1不同温度和应变速率下的拉伸曲线由准静态下不同温度的加载试验发现，工业纯钛的力学行为除表现出热激活控制的位错滑移机制主导的温度相关性外, 在500~900K之间内还明显受杂质含量的影响, 出现屈服应力、流动应力、应变硬化率和断裂应变等随温度的反常变化现象。
目前人们对上述现象的微观解释是工业纯钛在相应的变形工况下发生了溶质原子与位错相互作用的动态应变时效过程。
图1 准静态和动态下不同温度的拉伸应力应变曲线b）力学性能的温度相关性和应变速率相关性规律在10-3s-1应变速率下，变形温度为623K<Ts< 773K时，如图2( a) 所示，流动应力—温度曲线下降趋于平缓，显示流动应力的温度相关性明显降低。
应变硬化率在准静态条件约423~623K间和动态条件约523~ 773K下受温度影响较小, 其他条件下与温度呈明显的负相关性。
应变速率相关性：如图2( b) 所示, 同一应变速率下的伸长率—温度曲线在动态条件下呈“U”形趋势，而在准静态条件下呈“W”形的趋势；其中在温度为773K时，试样的断裂应变出现极小值点(俗称“蓝脆”点)。
在不同温度下准静态的应力应变曲线均看不到明显的屈服点( 见图1( a) , ( b) )；而在动态加载下，当Ts > 693K时出现了明显的屈服点；在1400s-1应变率下, 流动应力在屈服点后还发生了振荡(见图1(d))。
图2温度和应变速率对TA1流动应力(a)和伸长率(b)的影响c）不同温度和应变速率下的显微组织金相观察结果如图3所示，所观察的试件中晶粒均在拉伸方向伸长。
孪晶的出现能使晶粒细化，因此动态试件中的平均晶粒尺寸明显小于相应温度下的准静态试件。
另外，变形温度在773K以上的各试件中，晶粒整体形貌与未变形时相比变化很小，在TEM下也发现其位错密度等变形特征大大减少。
由于773K已达到纯钛的再结晶温度(纯钛熔点为1941K) ，因此结合以上观察结果可以断定高温加载条件下的断裂应变增加、应变硬化率降低等现象均是由于试验中试件发生动态再结晶，使内部缺陷在变形的同时得到修复的缘故。
图3 几种典型加载工况下变形后试样的金相组织，箭头为拉伸方向TA2板材90°ECAP变形工艺的组织与性能 [1][]刘晓燕，赵西成，杨西荣等. 退火温度对90°ECAP变形工业纯钛组织和性能的影响[J]. 金属热处理，2013，38(1): 92-96研究方法：将TA2板材加工成18mm×18mm×70mm的ECAP试样，放入两通道夹角90°，外圆角20°的等径弯曲通道变形模具中在室温下进行1道次ECAP变形，挤压速度为s。
本试验单道次等效应变为。
a）等径弯曲通道变形后的显微组织室温90°模具ECAP变形工业纯钛1道次后的显微组织如图1所示。
图1(a )中可以看出变形后，横断面晶粒基本保持等轴状，且晶粒内部发生了剧烈塑性变形。
图1( b)显示，ECAP变形后，纵断面的晶粒被明显拉长，具有明显的方向性，其与X轴( 挤出方向) 的夹角约为27°，这与ECAP变形1道次的剪切特征吻合。
图1 ECAP变形后工业纯钛的显微组织(a)横截面;(b)纵截面b) 退火温度对显微组织的影响从图2（a）（b）可以看出，工业纯钛在400℃经过1h退火后，退火后组织与工业纯钛1道次ECAP冷变形后组织类似，仍然保持明显的方向性，但是晶界较清晰，说明经过400℃退火1h后，变形组织已经发生回复，应力释放。
在500℃退火1h时(见图2(c)，(d))，发生大范围内的再结晶，而且再结晶核心逐渐长大横断面基本看不到原始晶界，但是纵断面仍然可以观察到宏观拉长的变形组织，即500℃退火1h未改变原始变形组织的方向性，没有完全再结晶。
在600℃退火1h (见图(e)，(f))，变形组织已经完全再结晶并晶粒长大，得到平均晶粒尺寸约为12μm的等轴状的再结晶组织。
通过上述观察分析，工业纯钛在高于400℃退火时，由于开始发生再结晶现象，随温度升高，晶粒逐渐开始长大，强度硬度开始降低，热稳定性能变差图2 工业纯钛ECAP变形试样不同温度退火1h横(a，c，e)、纵(b，d，f) 截面的光学显微组织( a，b)400℃；(c，d) 500℃；(e，f)600℃c) 退火温度对力学性能的影响工业纯钛室温1道次ECAP变形试样在不同温度退火1h的抗拉强度、伸长率和显微硬度随退火温度变化如图3所示。
随着退火温度升高，抗拉强度和显微硬度逐渐降低，伸长率逐渐提高。
当退火温度为400℃时，抗拉强度和显微硬度下降缓慢，当退火温度高于400℃时，抗拉强度和显微硬度迅速下降，伸长率显着提高，这也与图2中不同温度退火后的显微组织相对应，即室温工业纯钛1道次ECAP变形试样在400℃、500℃和600℃退火1h后分别发生回复、变形试样大范围内再结晶和完全再结晶并且晶粒长大。
在600℃退火1h后硬度为 1204MPa，低于初始热轧态工业纯钛硬度(1380MPa)，这是因为初始组织中有大量孪晶的存在。
图3 退火温度对ECAP试样抗拉强度显微硬度和伸长率的影响d) 不同退火温度后拉伸断口形貌工业纯钛所有的中心拉伸断口区域存在大量的等轴韧窝，表现出典型的韧性断裂特征。
韧窝随退火温度的降低而变得细小均匀，在韧窝的底部存在一些小孔洞，这是断裂的起始位置。
这些空洞可能是杂质所产生的。
由ECAP变形1道次Y面的显微组织(图1(b) )可知，晶粒被拉长，且与挤出方向呈27°。
尽管1道次变形后，晶粒沿长度方向不能细化到一个较小的水平，但是平均宽度较小，这使ECAP变形试样断口的韧窝尺寸也较细小。
