日本豐橋技術(shù)科學(xué)大學(xué)的研究人員研究了通過(guò)控制母相的組織而不添加其他元素，即利用動(dòng)態(tài)及靜態(tài)再結(jié)晶機(jī)理，在以往的加工熱處理方法的基礎(chǔ)上，施加大應(yīng)變，且為多向鍛造(MDF)的晶粒細(xì)化方法。該方法適用于制備超細(xì)晶高強(qiáng)度純鈦(以下稱(chēng)為MDF純鈦)。

　　采用MDF方法及傳統(tǒng)的熱處理工藝制備了兩種純鈦，平均晶粒尺寸約100 nm。鈦為密排六方結(jié)構(gòu)，室溫下活動(dòng)的滑移系少，因而在室溫下難以進(jìn)行大應(yīng)變加工，但是控制MDF中鍛造沖程問(wèn)的應(yīng)變，可抑制織構(gòu)的生長(zhǎng)，由此實(shí)現(xiàn)鈦在室溫下的大應(yīng)變加工。所得純鈦的拉伸試驗(yàn)結(jié)果表明，其屈服強(qiáng)度及最大拉伸強(qiáng)度分別為859 MPa和1084MPa，伸長(zhǎng)率達(dá)14.2％，楊氏彈性模型為62 GPa。可見(jiàn)這種MDF超細(xì)晶純鈦具有優(yōu)良的性能。

　　鈦及鈦合金可以用作牙科植入材料，但純鈦強(qiáng)度不足，而高強(qiáng)度的Ti-6A1-4V又含有毒性成分V，而且鈦的楊氏模量約為110 GPa，與骨相比太高。添加貴金屬元素可以降低楊氏模量，但會(huì)對(duì)生物相容性、價(jià)格等帶來(lái)影響。而高性能的MDF純鈦一舉解決了以上問(wèn)題，可作為性能可靠且價(jià)廉的材料提供給患者。MDF純鈦還具有優(yōu)良的切削性能(切削速度約為T(mén)i-6A1-4V合金的2倍)，且具有與傳統(tǒng)方法加工的純鈦相同的耐蝕性能。MDF純鈦也具有優(yōu)良的加工性能，10 cm×10 cm×10 cm的塊體材料可加工成0.3mm厚的薄軋板。MDF純鈦還易于加工成多種形狀的材料，已試制出螺栓、齒冠等.

　　MDF純鈦不僅可用于生物材料，也可用于汽車(chē)、飛機(jī)等運(yùn)輸機(jī)械及產(chǎn)業(yè)機(jī)械，還可用作體育用品的部件材料等。還可利用其非磁性及超微細(xì)晶組織進(jìn)行超微細(xì)加工用于微型機(jī)械，起到抑制其伴隨部件微觀強(qiáng)度下降及表面粗糙度增加的效果。