【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种同时提高工业纯钛强度和延展性的方法，属于材料制备。
技术介绍
1、金属钛在地壳中的含量约为0.6％，排在第四位，仅次于铝、铁、镁。钛被誉为“战略金属”，在钢铁、化工、生物医药、海洋工程、航空航天等领域有着重要的应用。钛及钛合金在很多方面都表现出优异的性能，例如比强度高、可塑性好、抗腐蚀性高、良好的人体适应性和化学活性大等。纯钛具有良好的延展性，但是其较低的强度大大限制了其在不同领域的进一步应用。因此，提高纯钛的强度同时使其具备一定的延展性成为纯钛是否能够广泛应用的关键。
2、大塑性变形(severe plastic deformation,spd)技术是在材料的再结晶温度以下借助设备对材料进行塑性变形，在材料内部引入高的应力和应变，从而在材料中形成位错、层错和孪晶等缺陷，随着内部缺陷的增加实现细晶强化效果的变形方法。常见的大塑性变形工艺包括高压扭转(highpressure torsion,hpt)、累积叠轧(accumulative rollbonding,arb)、等径角挤压(equal channel angular pressing/extrusion,ecap/ecae)、表面机械研磨处理(surface mechanical attrition treatment,smat)和旋锻(rotaryswaging,rs)。spd工艺能在很大程度上提高工业纯钛的强度，但其延展性也会随之降低。因此，如何使纯钛同时获得高强度和高延展性成为当前急需解决的难题。
3、为了更好地缓解或解决金
4、wu等人采用异步轧制结合退火工艺制备了异质层状结构钛，异质结构钛在拉伸过程中表现出与超细晶相当的强度，同时保持了粗晶的延展性，获得了非常高的屈服强度和良好的延展配合。
5、li等人用热压方法制备了粗晶粒-细晶粒交替出现的多层异质结构钛，其屈服强度高于单独的细晶层，而延展性与粗晶层相当。虽然这些方法能有效地改善纯钛的强度和延展性匹配，但加工设备较大，投资成本高，后期设备维护困难，不利于工业化大规模生产。
6、因此，发展一种通过旋锻及退火处理使纯钛获得具有高强度，高延展性的方法有着重要的意义和广阔的应用前景。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对粗晶纯钛强度低，而超细晶/纳米晶纯钛延展性低这一矛盾，提出了一种同时提高纯钛强度和延展性的方法，具体步骤为：
2、(1)将钛棒在700℃下完全退火处理2h。
3、(2)将经过步骤(1)处理的钛棒表面打磨后进行旋锻处理。
4、(3)将经过步骤(2)处理的钛棒在450～525℃条件进行真空不完全退火15～60min，随后空冷至室温。
5、优选的，步骤(1)中所述纯钛的组分和质量百分比为：铁：0.30％、碳：0.1％、氮：0.05％、氢：0.015％、氧：0.2％，其他杂质含量小于0.2％，其余为钛。
6、优选的，步骤(2)中旋锻处理是在室温下进行的，旋锻次数为18～23次，总减少量为60.5％～70.5％，对应的真应变为1.86～2.45。
7、优选的，步骤(1)和步骤(3)中的退火采用管式真空退火炉。
8、本专利技术的有益效果
9、(1)本专利技术所述方法制备得到的纯钛具有双峰晶粒结构，屈服强度在530～660mpa之间，抗拉强度在620～785mpa之间，均匀延伸率≥8％。
10、(2)本专利技术所需设备少、投入低且工艺简单，可应用于工业化生产。
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1.一种同时提高工业纯钛强度和延展性的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述同时提高工业纯钛强度和延展性的方法，其特征在于：步骤(1)中所述纯钛的组分和质量百分比为：铁：0.30％、碳：0.1％、氮：0.05％、氢：0.015％、氧：0.2％，其他杂质含量小于0.2％，其余为钛。
3.根据权利要求1所述同时提高工业纯钛强度和延展性的方法，其特征在于：步骤(2)中旋锻处理在室温下进行的，旋锻次数为18～23次，总减少量为60.5％～70.5％，对应的真应变为1.86～2.45。
4.根据权利要求1所述同时提高工业纯钛强度和延展性的方法，其特征在于：步骤(1)和步骤(3)中的退火采用管式真空退火炉。
【技术特征摘要】
1.一种同时提高工业纯钛强度和延展性的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述同时提高工业纯钛强度和延展性的方法，其特征在于：步骤(1)中所述纯钛的组分和质量百分比为：铁：0.30％、碳：0.1％、氮：0.05％、氢：0.015％、氧：0.2％，其他杂质含量小于0.2％，其余为钛。
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