【摘 要】
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传统强化方法在显著提高金属的强度的同时会伴随着延展性的降低,严重影响金属材料的生产和使用。而异质结构可实现金属材料强度与塑性的良好配合,因此得到了越来越多的关注。本文以TA2纯钛板为原材料,采用轧制及退火对钛板内的织构及取向差进行了调控,并基于扫描电子显微镜（SEM）、电子背散射衍射（EBSD）、数字图像相关法（DIC）及有限元法（FEM）等研究方法探究了钛板内的塑性变形行为及其力学性能的影响机理
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传统强化方法在显著提高金属的强度的同时会伴随着延展性的降低,严重影响金属材料的生产和使用。而异质结构可实现金属材料强度与塑性的良好配合,因此得到了越来越多的关注。本文以TA2纯钛板为原材料,采用轧制及退火对钛板内的织构及取向差进行了调控,并基于扫描电子显微镜（SEM）、电子背散射衍射（EBSD）、数字图像相关法（DIC）及有限元法（FEM）等研究方法探究了钛板内的塑性变形行为及其力学性能的影响机理,研究结果可为纯钛板材微观组织及力学性能调控提供一定的理论和实践依据。本文通过设计加工波纹型坯料,并通过轧制+退火的方法,制备出了晶粒尺寸及织构均呈梯度分布的特征组织。对比平直板及波纹板拉伸性能曲线发现,波纹板在横向（TD）有更高的延伸率。结合DIC技术发现,波纹板中有多个应变集中位置时,可起到分散应变的作用,从而提高了总体的延伸率。对波纹板各区域进行拉伸性能测试后发现,波谷与波峰交替分布的结构获得了比混合定律更高的强度,以及比所有组元都更为优异的塑性。这可能与波纹板中晶粒尺寸与织构梯度分布导致的异构效应有关。在调控取向差分布时,通过控制轧制变形量及退火条件得到了不同取向差分布的冷轧钛板,进行拉伸性能测试后发现:利用轧制及退火可以实现对冷轧钛板的取向差调控,且在大变形量（70%）以及高温（650℃）退火条件下,取向差角有呈双峰分布的趋势。在晶粒尺寸相似条件下,取向差角呈双峰分布（分别在～20°以及～70°出现取向差峰值）的钛板表现出良好的综合力学性能,特别是展现出优良的延伸率。原因在于:取向差角呈双峰分布时,TA2钛板内开启的锥面滑移占比更高,从而有利于塑性的提高。
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