文 献 综 述

1 课题背景

人类社会的发展历程是以材料为主要标识的。历史上，材料通常被视为人类社会发展的里程碑。材料是人类生产和生活所必需的物质基础，材料的使用情况标志着人类文明的发展程度。历史学家把材料和其制作的用具作为划分时代的标识，如石器时代、青铜器时代、铁器时代、高分子材料时代等。现在人们通常是根据化学成分的不同，将材料划分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和它们之间的复合材料^[1]。

具有较好的综合性能的金属材料之一便是工业纯钛。它是指具有不同杂质含量的未合金化钛，主要杂质有Fe、Si、C、N、O、H等，工业纯钛的强度水平主要取决于间隙元素氧和氮的含量。氧和氮在α钛中溶解度较高，通过固溶强化α相，可显著提高钛的强度，降低其塑性。碳在α钛中的溶解度很小，因此对强度几乎没有什么影响，但又因而具有优异的耐蚀性、良好的力学性能和焊接性能。一般情况下，温度总会使工业纯钛产生一定变化，例如在高温和长时间的热氧化条件下工业纯钛氧化膜层数、内应力、致密度以及晶格会发生变化从而出现分层现象^[2-3]。

在常温条件下，材料的循环塑性通常是研究的重点。金属材料在循环载荷作用下，呈现出许多与单向拉伸截然不同的特性，如滞迥特性、循环硬(软)化、离散记忆、Masing特性、应力循环松弛与棘轮效应等，这些统称为循环塑性。目前学者对循环塑性的钻研非常活跃，许多模型也先后提出，它们在很大程度上改进了经典塑性理论，其中相对有代表性的是J.L.Chaboche等人^[4]和B.Wack等人^[5]的工作。文献[4]较好地反映了反向屈服时塑性刚度的突变和稳定滞迥态的存在，然而其对循环硬(软)化的描述是不完全的。文献[5]比较好地描述了离散记忆、循环硬(软)化和再硬（软)化现象，但由于其对材料的描述建立在单拉曲线上的理想滞迥应力应变关系的基础上，因而较大地限制了它的适用范围。随着我国原子能、航空航天、电子、海洋开发等现代工业的发展，我们对材料提出了更为严格的要求，工业纯钛以其优良的冲压工艺性能、焊接性能以及抗腐蚀性能而备受关注，因而对它的研究显得格外重要^[6]。

2 研究模型

按照GB/T 7314#8212;2005《金属材料 室温压缩试验方法》的规定，金属材料的压缩试样一般采用圆柱体试样（图1）所示。并且试样的长度L通常取直径d的2.5~3.5倍，其直径d=10mm~20mm;也可采用正方形柱体试样（图2）所示，同样要求试样端面应尽量光滑，从而减小摩擦阻力对横向变形的影响。