純鈦及Ti-6Al-4V鈦合金由于具有高比強度、高韌性等優異的力學性能，較低的彈性模量、耐腐蝕，在化工、航空及醫療領域得到廣泛應用，尤其是近年來醫療領域的新型β鈦合金設計開發。而目前國內外對鈦合金的研究主要針對兩相鈦合金及新型β鈦合金，有關純鈦研究報道較少。
作為單一相多晶體金屬材料，除材料本身化學成分的影響外，純鈦的力學性能主要與微觀晶粒尺寸及其分布有關，而純鈦的微觀組織與其熱加工、熱處理有關。工業純鈦采用鍛軋熱加工后進行再結晶退火處理，退火溫度一般在600～700℃范圍內。科研人員研究純鈦在等溫加熱過程中再結晶晶粒生長行為，分析討論等溫保溫時間對純鈦晶粒尺寸的影響。
實驗選用TA3工業純鈦，化學成分（質量分數，%）為：0.22%O、0.002%H、0.022%N、0.013%C、0.17%Fe。原始鑄錠經鍛軋加工成Φ20mm棒材，作為實驗材料。將實驗棒材切割成Φ20mm×20mm的金相分析樣品，采用馬弗爐進行熱處理實驗，等溫加熱溫度均為650℃，分別保溫10min、20min、30min、40min、50min，保溫后空冷。
按V（HF∶HNO3∶H2O）=1∶3∶8的酸配比腐蝕實驗純鈦微觀組織，采用BX51Olympus金相顯微鏡進行金相分析，采用Image-Pro Plus6.0金相分析軟件對不同熱處理條件下的樣品進行組織晶粒尺寸定量分析。試驗結果表明：
（1）實驗純鈦在650℃再結晶溫度下保溫10～50min，保溫開始階段，晶粒尺寸增長速率較慢，一些大晶粒內出現孿晶，隨著保溫時間進一步延長，晶粒尺寸增長速率逐步提高，晶粒迅速增長，孿晶消失；加熱保溫50min后晶粒完全等軸，平均晶粒度85μm，較熱軋態提高約1倍。并通過金相定量分析可知：隨著保溫時間延長，純鈦晶粒尺寸趨于較為集中的一到兩個晶粒尺寸范圍內；
（2）由于熱軋態下純鈦不同晶粒間晶格畸變能的較大差異，出現了晶粒競爭生長現象，保溫初期晶粒尺寸差異明顯；由于晶體內高晶格畸變能，并伴孿生切變，導致晶粒生長過程中原子擴散速率逐步提高，晶粒增長速率增加；進一步研究更長時間的再結晶加熱過程發現：由于晶粒晶格畸變能及孿晶的消失，晶粒增長速率逐步降低。
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