تحول جابجایی و ناپیدا در تیتانیم طی تغییر شکل پلاستیک شدید سطح

استفاده از تیتانیم و آلیاژهای آن در زمینه پزشکی به دلیل مدول یانگ پایین‌تر، زیست سازگاری عالی و مقاومت به خوردگی بالا در مقایسه با فولادهای ضد زنگ معمولی و آلیاژهای بر پایه کبالت(فلز لاجورد) به خوبی ایجاد شده‌است [ ۱ – ۳ ]. تیتانیوم خالص تجاری به لحاظ شیمیایی بی‌اثر و از نظر بیولوژیکی دارای سازگاری بیشتر از Ti – ۶ Al – ۴ V می‌باشد، اما دارای سختی پایین و مقاومت سایشی به خاطر سختی پایین آن است [ ۳ ]. مواد نانو کریستالی (nc) و فوق العاده ضخیم (UFG) دارای خواص جدیدی نظیر مقاومت بالا و سختی، و همچنین خواص سه گانه عالی نسبت به همتایان CG خود [۶ – ۴] هستند. به دلیل محدودیت‌های مختلف روش‌های موجود، تهیه نمونه‌های نانو کریستالی ایده‌آل (عاری از آلودگی و تخلخل، حجم در اندازه، یونیفورم و اندازه دانه ریز)هنوز یک چالش برای دانشمندان علم مواد است [ ۷ ]. در واقع، بیشتر شکست‌ها که در سطوح رخ می‌دهند (شکستگی، فرسودگی، سایش خوردگی، فرسایش و غیره)بسیار به ساختار و خواص سطح حساس هستند، به طوری که بهینه‌سازی سطح ممکن است به طور موثری خواص کلی مواد را افزایش دهد. با توجه به ویژگی‌های برتر مواد nc، لو و همک

Surface mechanical attrition treatment (SMAT) is an innovative technique which can produce nanocrystalline (nc) layers of several tens of micrometers thickness on surfaces of metallic materials. In this work, the grade structures of commercially pure titanium (CP Ti) processed by SMAT was studied intensively, and the microstructure observations indicated that the dislocation evolution could be separated into three steps: (1) formation of dislocation tangles; (2) formation of dislocation bands; and (3) dynamic recrystallization of dislocation bands until the formation of nc Ti.