[发明专利]通过轧制变形弱化高纯钛板材织构的方法

说明书

本发明提供了一种通过轧制变形弱化高纯钛板材织构的方法，包括如下步骤：(1)首先依次选用不同型号的水磨砂纸将样品各个面打磨至光亮；(2)将上述打磨后的样品放置在轧机的传送带上，同时调整轧辊的间距进行轧制处理，所述轧制变形的工艺参数为：轧制应变速率10‑20s^‑1，单道次压下量0.1‑0.4mm，总压下量10‑25％，轧制温度范围0‑25℃。本发明高纯钛板材经过轧制处理之后，形成大量的高密度孪晶，使得其织构强度显著降低，晶粒择优取向明显弱化，进而降低了高纯钛板材的各向异性，从而提高了其使用性能。

技术领域

本发明属于材料加工技术领域，具体涉及一种通过轧制变形弱化高纯钛板材织构的方法。

背景技术

钛金属材料是一类具有高比强度、良好的耐腐蚀性和耐热性的金属材料，因而广泛应用在航空、航天、计算机、军事、汽车、生物医药及化工等领域。其中，纯钛作为钛金属材料中的一种，具有优异的机械性能、耐腐蚀性能，且制造成本相对较低，因此在工业生产领域有着广泛的应用。

然而纯钛板材在拉伸过程中，各向异性的存在会使其出现制耳现象，影响材料的使用性能，纯钛的各向异性等性能与其微观组织(晶粒的尺寸、孪晶、织构等)密切相关。Chen等在《Journal of Materials Processing Technology》(2005年170期181-186页)研究纯钛板材的成型性时发现，在拉伸过程中由于各向异性的存在，使得钛板在三个方向上的屈服强度和抗拉强度存在很大差异，高密度的孪晶弱化织构可以有效的减小材料各向异性，提高材料的综合力学性能。

轧制是一种常见的高效、低成本加工工艺，通过轧制变形可以将材料加工成相应的形状。钛及钛合金板材的制造都是先获得铸锭再锻造开坯，然后再通过轧制加工制成板材，然而纯钛由于自身结构的原因，在轧制过程中容易发生孪生变形，产生各种孪晶。商业纯钛在轧制变形过程中，在低应变量阶段(变形量为10-30％)，只会在部分晶粒内部产生少量的孪晶，导致其力学性能较差。然而，高纯钛板材由于杂质含量较少，相对纯钛更容易在晶粒内部产生大量的孪晶，然而，迄今为止，采用轧制变形的方法调控高纯钛板材的详细步骤、主要参数范围及其织构变化程度还尚未见报道。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种通过轧制变形弱化高纯钛板材织构的方法，解决如何降低高纯钛板材各向异性的问题，提高其使用性能。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种通过轧制变形弱化高纯钛板材织构的方法，包括如下步骤：

(1)工件的制备：将样品打磨至光亮；

(2)工件的轧制处理：将上述打磨后的样品放置在轧机上，同时调整轧辊的间距进行轧制处理，所述轧制变形的工艺参数为：轧制应变速率10-20s^-1，单道次压下量0.1-0.4mm，总压下量10-25％，轧制温度范围0-25℃。

进一步，步骤(1)中所述高纯钛的纯度≥99.99％，厚度范围为2.2-3.0mm。

进一步，步骤(2)中所述轧制变形的工艺参数为：轧制应变速率10s^-1，单道次压下量0.1mm，总压下量10％，轧制温度范围20℃。

以现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明通过轧制变形弱化高纯钛板材织构的方法，在轧制变形过程中形成的孪晶取向与原有晶粒的取向相比完全不同，因此大量的孪晶产生之后就改变原有晶粒的取向，进而改变织构；同时塑性变形过程中孪晶界可有效阻碍位错运动，具有和普通晶界相似的强化作用。因而轧制过程中形成的高密度孪晶既可以弱化织构减少材料的各向异性，又能提高材料的使用性能，获得满足工业生产需求的高纯钛板材。