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钛及其合金由于优良的综合性能,在国防和国民经济领域得到大规模的应用。除受简单拉/压载荷外,材料在服役期间还因疲劳、往复等复杂加载发生变形而导致损伤及失效。本文以工业纯钛为研究对象,压缩初始样品产生预制变形孪晶,利用电解抛光工艺获得可同时进行数字图像相关（DIC）计算和电子背散射衍射（EBSD）表征的表面形貌。结合原位扫描电子显微镜（SEM）与EBSD技术观察拉伸过程中的微观组织形貌演化,并通过DIC技术分析介观尺度的应变不均匀性。选用高氯酸和甲醇混合液为电解液对预压缩纯钛进行电解抛光,调节电解抛光电压和电流调控试样表面形貌,当电解抛光电压和电流分别为16 V和8.30-9.30 mA·mm-2时,微米级的散斑均匀分布,EBSD标定率96%,电解抛光效果最佳。运用原位EBSD技术研究单轴拉伸下预压缩纯钛的退孪晶行为。研究结果表明,工业纯钛沿轧制方向发生大应变压缩变形时,大量的{10-12}拉伸孪晶形成,并呈现平行分布和交叉分布,其中交叉分布的孪晶在拉伸变形中退孪晶比例较低。变形过程中Schmid因子与退孪晶比例呈现正相关的关系,相同拉伸变形下Schmid因子大于0.4的孪晶退孪晶比例更大。孪晶的晶体学c轴与加载方向之间夹角θ与退孪晶比例成反比,θ值越小退孪晶现象越显著。随着应变的增加,试样的局部取向差逐渐增大,且晶界和孪晶内部的局部取向差明显高于周围区域。通过原位SEM技术记录拉伸加载下纯钛表面散斑的演化图像,结合增量型DIC计算得出纯钛的应变场分布。变形过程中,退孪晶区域的正应变场Exx幅值约为试样平均应变的3-4倍,呈现显著的应变局域化。随着应变的增加,退孪晶区域应变场的标准差逐渐降低,表明该区域变形逐渐均匀化。