超弹性多孔β相Ti16Nb4Sn合金的制备及其性能

采用低压烧结工艺制备了多孔Ti16Nb4Sn合金,研究了烧结温度对合金的孔隙形貌、组织结构以及力学性能的影响,揭示了烧结温度对孔隙形成以及力学性能影响的机理。结果表明:1 050℃烧结制备的多孔Ti16Nb4Sn合金的孔隙率较低,闭孔较多,孔径较小(0～50μm),呈离散状分布,组织以β相为主,含有少量α″相,合金具有超弹性;1 380℃烧结制备的多孔合金孔隙率较高,开孔度也较高,孔径分布在50～300μm之间,呈网状分布,无明显各向异性,组织基本由β相组成,与1 050℃烧结制备的多孔合金相比,强度较高,但是超弹性较差。

近β型钛合金Ti4Zr1Sn3Mo25Nb(TLM)热处理与材料强化研究

利用光学显微镜、X射线衍射仪、透射电镜和力学试验机、摩擦试验机研究了不同热处理条件对新型近β型钛合金Ti4Zr1Sn3Mo25Nb(TLM)的显微组织、相变以及力学性能和耐磨性的影响。结果表明:TLM合金在β相区固溶处理后主要形成亚稳的等轴β相(βms),在低温时效时βms开始分解,在晶粒内部形成大量密集次生α相(αs),并呈现点状和细针状分布,从而使合金产生弥散强化和细晶强化。680℃,1h空冷+510℃,6h空冷TLM钛合金的耐磨性最好,其耐磨性优于退火态Ti6Al4V和时效态Ti-13Nb-13Zr钛合金。

多孔Ti3Zr2Sn3Mo25Nb钛合金表面活性次级微孔涂层的制备及其成骨性能

为提高多孔医用钛合金的生物活性,以实现快速骨整合,首先利用微弧氧化法在多孔Ti3Zr2Sn3Mo25Nb(TLM)合金表面制备出含Ca、P的次级微孔涂层,并通过水热处理在此涂层表面生成羟基磷灰石。通过XRD、SEM和EDS分析了活性次级微孔涂层的相组成、微观形貌和元素特征,通过接触角测试试验对比研究了TLM合金表面改性前后的亲水性变化,并进一步通过动物试验检测了表面活性次级微孔涂层改性后多孔TLM合金的成骨性能。结果表明,微弧氧化处理可在多孔TLM表面形成规整的含Ca、P相的次级微孔层,水热处理后次级微孔层的亲水性增强,且具有良好的成骨诱导性能。

枝晶增强Ti基复合材料的显微组织与力学性能

采用铜模吸铸法在TiNiCuSn合金系中添加难熔金属Nb,制备出了d3 mm Ti60Cu14Ni12Sn4Nb10棒状多相复合材料。对该合金的显微组织特征和相组成进行了分析,并对其室温压缩性能进行了测试。研究结果表明,Ti60Cu14Ni12Sn4Nb10的显微组织主要由β-Ti枝晶相、纳米晶化相和少量非晶相组成。该合金在室温下表现出较好的综合力学性能,其抗压断裂强度可达1.71 GPa,断裂应变约为17.7%,弹性模量为116 GPa。合金的断口分析结果表明,由于产生了塑性枝晶相,因此该合金具有较高塑性。