合金元素、加工与热处理对医用β型钛合金力学性能的影响及微观分析

研究了不同合金添加元素(Mo,Sn,Zr,Nb)、加工以及热处理对近β型医用钛合金力学性能和显微组织的影响规律,讨论了保持医用钛合金强度、弹性模量和塑性优良匹配的影响因素和解决办法。研究发现:Ti-Nb-Zr-Mo-Sn合金中增加Zr,Mo,Sn元素含量使合金强化,而增加Mo,Nb元素含量和热加工率利于降低弹性模量;经过固溶处理后强度和弹性模量降低,经时效处理后合金产生弥散强化和细晶强化使强度和弹性模量增加;热轧态和固溶状态下产生应力诱发马氏体而导致较低的屈强比和允许应变,利于二次加工和实际应用。

Ti3Mo3Zr2Sn25Nb钛合金加工及热处理组织性能研究

以新型β型Ti3Mo3Zr2Sn25Nb合金铸锭为实验原料,通过开坯、锻造、轧制、挤压、热处理等工序制成棒、板、管材。利用力学试验机、光学显微镜研究不同加工工艺及热处理对合金性能和组织影响。研究发现:Ti3Mo3Zr2Sn25Nb合金有较好的冷、热加工性能,无明显的各向异性,且具有一定超弹性。在β相区固溶热处理后主要由亚稳β相组成,低温时效后亚稳β相分解形成大量次生α相,从而使合金产生时效强化,达到高强度、低模量化和优良塑韧性、疲劳性能的综合匹配。