工業(yè)純鈦具有優(yōu)異耐蝕性、良好力學(xué)性能和焊接性能，可作為重要的耐蝕結(jié)構(gòu)材料，廣泛用于化工設(shè)備、濱海發(fā)電裝備、海水淡化裝置和艦艇零部件等，是我國(guó)大力發(fā)展的鈦材之一。冷軋可獲得表面質(zhì)量良好，厚度公差小的純鈦板帶材，但由于工業(yè)純鈦是一種滑移系較少，對(duì)稱(chēng)性較差的密排六方金屬，鈦材經(jīng)過(guò)冷變形后，其晶格發(fā)生畸變，內(nèi)部晶格產(chǎn)生大量的缺陷和位錯(cuò)，使鈦材內(nèi)部能量升高，鈦材處于亞穩(wěn)定狀態(tài)。通過(guò)退火處理，可消除冷軋鈦板內(nèi)部應(yīng)力，得到無(wú)畸變晶粒組織，改善鈦板性能。

目前文獻(xiàn)報(bào)道主要集中于退火工藝對(duì)某一規(guī)格的鈦或鈦合金組織性能的影響，但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，采用同一退火工藝處理不同規(guī)格冷軋鈦板時(shí)，出現(xiàn)產(chǎn)品組織性能差異較大，甚至部分不能滿足用戶(hù)使用要求。因此，科研人員對(duì)不同規(guī)格的冷軋鈦板進(jìn)行退火，對(duì)比研究不同退火溫度下的冷軋鈦板的組織與性能。

實(shí)驗(yàn)材料為3.5mm熱軋純鈦板卷分別經(jīng)多道次冷軋成厚0.5mm和1.0mm規(guī)格的TA1純鈦冷軋板卷，在板卷上截取試樣加工成若干力學(xué)拉伸標(biāo)準(zhǔn)樣。熱處理前，試樣處于冷硬態(tài)，無(wú)屈服，斷后伸長(zhǎng)率僅為6%，組織為加工流線型纖維組織，但對(duì)于1.0mm冷軋鈦板，纖維組織呈現(xiàn)一定方向性，在纖維組織邊部可見(jiàn)晶粒邊界，這是因?yàn)?.0mm鈦板變形量沒(méi)有0.5mm冷軋鈦板大，原始的晶粒組織在冷軋過(guò)程中沒(méi)有充分破碎。

利用箱式電阻爐加熱試樣，隨爐升溫至各設(shè)定溫度( 550、570、590、610、630、650、670、690、710℃) 保溫1h后隨爐冷卻至100℃以下后，出爐冷卻。退火處理后對(duì)試樣進(jìn)行力學(xué)性能檢驗(yàn)，并截取試樣腐蝕組織，對(duì)晶粒度進(jìn)行評(píng)級(jí)。

試驗(yàn)結(jié)果表明：

(1)0.5mm冷軋鈦板熱處理保溫1h后，570℃以下已發(fā)生再結(jié)晶，670℃時(shí)晶粒已基本完成等軸化，到690℃以上時(shí)晶粒長(zhǎng)大迅速。而1.0mm冷軋鈦板在此條件下，未觀察到明顯的再結(jié)晶晶粒，但在610～650℃時(shí)晶粒細(xì)小，分布均勻。

(2)隨退火溫度升高，0.5和0.1mm冷軋鈦板試樣屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度逐漸降低，且屈服強(qiáng)度下降速率比抗拉強(qiáng)度快。在實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi)伸長(zhǎng)率變化不明顯，但較冷硬態(tài)伸長(zhǎng)率增加非常大。

(3)綜合組織與性能，0.5mm、1.0mm冷軋鈦板適宜退火溫度應(yīng)分別控制在630～670℃、610～650℃。