室温ECAP制备亚微晶/纳米晶纯钛材研究

在对纯钛室温ECAP变形中试样应力应变分布理论分析和3D有限元模拟的基础上，优化ECAP模具和工艺参数，控制ECAP变形过程中试样表面应力状态（避免表面产生裂纹），实现工业纯钛室温ECAP变形，获得亚微晶/纳米晶纯钛材试样，使其性能达到或超过TC4合金的性能。采用先进实验技术（TEM、HREM、EBSD、AFM）研究亚微晶/纳米晶纯钛材的组织结构和性能特征及表征，以及组织性能稳定性，揭示纯钛材室温ECAP变形机理、亚微晶/纳米晶形成机理和强化机理及其相互关系（滑移〈剪切带〉、孪生〈孪晶带〉、位错〈组态和分布〉及晶界的相互作用）。基于晶体塑性力学和物理冶金学理论，以及实验结果，建立反映HCP金属（纯钛）ECAP变形机理、组织演化机理及强化机理之间相互关系的跨层次模型，预测ECAP变形材料的组织与性能。本项目对推动ECAP技术制备块状亚微晶/纳米晶材料的理论研究和该技术的实际应用具有重要意义。