本研究系统探究了微量铁添加对商业纯钛在热机械加工及后续退火过程中微观组织演变和力学性能的影响，清晰区分了铁和氧的不同作用，得出以下关键结论：
（1）微量铁的引入显著提高了纯钛在加工过程中的晶粒细化能力。在相同变形路径下，纯钛和 Ti-0.3O 的晶粒尺寸分别达到约 64 nm 和约 54 nm。而 Ti-0.3O-0.2Fe 样品则呈现显著的非均匀结构：纳米晶区域细化至约 33 nm，同时与具有高位错密度的粗晶区域共存。
（2）微量铁表现出明显的多尺度偏析行为，在晶界处显著富集，同时沿位错也有较轻微但可观察到的偏析。这种偏析行为显著提高了商业纯钛的热稳定性，使再结晶激活能从 123.5 ± 24.9 kJ/mol 几乎翻倍提升至 234.1 ± 44.4 kJ/mol。这一增强归因于铁对晶界的钉扎效应及其对位错回复的抑制作用。相比之下，提高氧含量对热稳定性影响甚微，仅对高温晶粒粗化有适度延缓作用。
（3）在相同退火条件下，Ti-0.3O-0.2Fe 合金表现出更高的强度，这主要归因于其更高的位错密度和更细的晶粒尺寸。Hall-Petch 分析证实，在均匀的商业纯钛中，微量铁的直接固溶强化贡献可以忽略不计。
（4）微量铁会降低粗晶纯钛的塑性，但在晶粒细化后反而提高了塑性，从而实现了强度与塑性的反常协同提升。这一改善源于铁增强的加工硬化能力，其驱动力是位错增殖效率的提高。尽管铁在晶界处的偏析可能削弱界面结合力并降低塑性，但在细晶组织中，由于晶界密度更高，这种不利效应得到缓解，抑制了沿晶断裂并促进了更均匀的变形。
论文信息：J. Hu, D. Zhang, X. Liu, S. Wang, Y. Liu, L. Xiao, B. Gao, D. Yin, H. Zhou, Y. Zhao, The effect of trace Fe on the mechanical properties and microstructure evolution of CP-Ti, Int. J. Plast. 202 (2026) 104706.声明：本文是笔者基于公开学术资料的个人学习与分享，旨在整理和传播相关知识。笔者水平有限，疏漏、不足之处在所难免，所有内容及解读仅代表个人观点，仅供读者交流参考，不构成任何领域的专业建议。若文章中存在任何表述、解读或引述不准确之处，恳请各位读者留言批评指正。
