等径弯曲通道变形（ECAP）是一种独特的制备高性能、超细晶金属材料的加工方法，可以有效地细化材料的晶粒，制备出大块纳米晶或超细晶材料。
工业纯钛由于重量轻、优良的耐腐蚀性能和良好的生物兼容性而广泛用于医用植入物。但是，应用往往受限于一定强度下的粗晶组织。初步试验表明超细晶Ti拥有优异的力学性能，如高强度、改善的抗腐蚀能力以及低温下增强的冲击韧性。因此，通过ECAP研发超细晶纯Ti非常重要。
而工业纯钛是密排六方结构金属，其滑移系比立方结构金属少，导致其塑性变形能力差，因此工业纯钛的ECAP变形一般是在高温下进行。难加工材料的ECAP变形需要高的变形温度以避免变形中裂纹的形成，而ECAP晶粒细化则希望低的变形温度，因为晶粒的细化程度取决于硬化和变形中晶体缺陷的累积。变形温度高则回复快，晶体缺陷消失速度快，不利于晶粒的细化。
科研人员进行了一系列试验以确定工业纯钛室温下ECAP变形的可行性。室温下，纯钛试块分别经通道夹角90°和120°模具挤压。首先，每块坯料在120°夹角、挤压杆速度0.5mms-1的条件下挤压4道次，为了消除残余应力，在两个相邻道次之间采取473K持续1小时的直接退火。然后，采用相同的模具、挤压杆速度2mms-1，通过控制金属流变，成功地对纯钛进行了多达8个道次的等通道转角挤压加工。最后，室温下，采用常规90°夹角的模具成功挤压纯钛，每块坯料在0.5mms-1挤压杆速度经2个道次的挤压加工。
这些试验表明可以在室温下对纯钛进行ECAP加工，值得关注的是所获得的在屈服应力、极限强度及显微硬度的改善要好于高温下ECAP加工后获得的改善程度。（晓红）


备注：数据仅供参考，不作为投资依据。