显微组织对医用TC4钛合金U型钉缩口的影响

通过光学显微镜、维氏硬度、拉伸实验、X射线衍射和电子背散射衍射等方法,对比分析了两种缩口尺寸不同的医用U型钉用TC4钛合金棒材的显微组织和力学性能。基于两种棒材的显微组织和力学性能的差别,探讨了不同棒材加工的U型钉缩口差异的原因。结果表明:两种棒材横截面的显微组织比较均匀,差异不大,而纵截面显微组织的差异比较明显。大缩口棒材纵截面的α相为变形晶粒,小缩口棒材纵截面的β相主要为等轴晶,两种棒材的β相无明显差别。大缩口棒材的维氏硬度和屈服强度都高于小缩口棒材。再结晶程度的不同导致两种棒材的显微组织和力学性能不同,进而引起U型钉缩口的差异。

医用TC4钛合金棒材的显微组织调控及U型钉缩口性能

分析对比不同工序后医用U型钉用TC4钛合金棒材的组织性能。结果表明:热拔和高温退火工艺对棒材的再结晶组织有明显影响,而双曲线矫直和低温退火工艺对棒材力学性能的影响较大。730～750℃高温退火2 h后,热拔材的再结晶程度比较充分;580～700℃低温退火2h后,矫直材的光学显微组织未发生明显变化,但硬度明显减小。在730～750℃高温退火、580℃低温退火的条件下对棒材的显微组织进行调控,可获得符合医用TC4钛合金力学性能要求的棒材,且由其加工的U型钉缩口尺寸可控制在0.05 mm以下。