项目名称

多维动态脉冲塑性变形技术制备低成本大块纳米高强韧商业纯钛

完成人

胡佳俊

联系人

赵永好

联系人手机

18915971789

邮箱

yhzhao@njust.edu.cn

完成人单位

南京理工大学

技术领域

先进基础材料       □能源材料       □信息材料    

□环境工程材料       生物医用材料      □衣食住行材料  

□安全工程材料       □材料检测与分析技术

材料设计制造工艺、装备、软件及智能化

关键词（3～5个）

多维动态脉冲塑性变形技术；商业纯钛；力学性能

应用领域

运动器材；航空航天；生物医疗

项目简介（300字左右）

随着实际应用对材料强度要求越来越高，普通工业纯钛的应用受到其强度的限制。提高工业纯钛的强度及综合机械性能，成为国内外学者研究的热点问题之一。本项目首创新型多维动态脉冲剧烈塑性变形退火技术，即通过对称模具对棒材进行高速率重复径向锻打，减小横截面积，其独特的应力加工状态可大幅细化材料晶粒尺寸，多维动态脉冲剧烈塑性变形技术可以非常高效的强化材料，在较小的等效应变下即达到与其他剧烈塑性变形工艺大应变量下相当的强度。同时多维动态脉冲剧烈塑性变形技术可以得到独特的丝织构，促进<c+a>位错的启动，增强纯钛的加工硬化能力和塑性。

 (a) 不同多维动态脉冲剧烈塑性变形应变量的工业纯钛工程应力-应变曲线；(b) 不同变形条件下屈服应力和断裂伸长率的统计值

经济效益与社会效益（150字内）

在一定应变量下，多维动态脉冲剧烈塑性变形技术加工的工业纯钛屈服强度可与Ti6Al4V合金相当，并可保持良好的断裂延伸率，在航空航天领域具备替代传统Ti6Al4V合金结构件的潜力，同时不含有毒的V元素，在生物医疗领域也有着广阔的应用前景。多维动态脉冲剧烈塑性变形技术制备的工业纯钛棒材生产成本较低，易工业化生产，有较大的经济效益，符合“材料素化”的发展理念。