高性能拉拔TC4钛合金丝材低屈服强度分析

本文通过对拉拔工艺特点的分析,设计选用了一种TC4钛合金棒材,采用两种拉拔加工速度对Φ5mm丝材进行拉丝,并且测试了两种丝材成品的显微硬度、显微组织以及不同直径下的屈服强度和抗拉强度。根据试验结果,结合拉丝工艺和拉伸试验的特点,得出拉拔速度过快会导致丝材心部硬表面软的特性,最终使得测量所得屈服强度偏低的结论。

TB3钛合金丝材的热处理工艺

研究了固溶时间及固溶时效温度对TB3钛合金丝材组织和室温力学性能的影响。研究发现,随固溶保温时间的延长,茁晶粒尺寸略有长大,丝材的强度和塑性略有降低;在相变点以上40～70℃固溶可以得到良好的强度与塑性相匹配的性能,且随固溶温度的升高,合金强度明显降低,而塑性稳定升高;双重时效后,随着二次时效温度的升高,丝材的强度显著降低而塑性增加,析出的琢相也随二次时效温度的升高而粗化且不均匀。

热处理对TC18钛合金丝显微组织与力学性能的影响

研究了热处理对TC18钛合金丝材显微组织与力学性能的影响。研究结果表明,对于多道次热拉2.0 mm丝材,随着退火温度由760℃升高至820℃,显微组织明显发生了再结晶和晶粒长大过程,并且α相含量显著减少,β相含量显著增多。随着温度的升高,抗拉强度呈明显下降趋势,由760℃时的1 110 MPa下降到820℃时的970MPa。在760℃退火时,保温时间由0.5 h延长到1.5 h,丝材的显微组织晶粒略有长大,力学性能略有降低。

髌骨骨折镍钛合金丝内固定的生物力学特点

背景:目前临床广泛使用不锈钢丝进行髌骨骨折内固定。根据镍钛合金的超弹性材料特性,设想改用镍钛合金丝进行固定,从生物力学角度,预期可获得更佳疗效。目的:评价镍钛合金丝环形加"8"字固定髌骨骨折的生物力学稳定性,并与不锈钢丝进行比较。设计、时间及地点:生物力学分析,于2002-07/2003-03在福建省骨伤研究所生物力学实验室完成。材料:新鲜、无病变、保留股四头肌肌腱和髌韧带的髌骨,为7名因车祸及其他外伤而截肢的成年男性患者自愿捐献。方法:股四头肌拉力以50,100,150,200,250,300N加载和卸载两种方式作用于受试髌骨,应用电测法测量不完全横形髌骨骨折未经金属丝固定、钢丝环形加"8"字内固定及镍钛合金丝环形加"8"字内固定后的髌骨前面应力。主要观察指标:镍钛合金丝内固定和不锈钢丝内固定对髌骨断面的加压作用。结果:股四头肌拉力从150N增加到300N时,不锈钢丝固定对髌骨骨折断面的加压作用由0.2894MPa剧增至0.4544MPa,增加57.01%;同样情况下,镍钛合金丝固定对髌骨骨折断面的加压作用则仅由0.2270MPa缓增至0.2851MPa,增加25.59%。当股四头肌拉力从300N降至150N时,不锈钢丝固定对髌骨骨折断面的加压作用由0.4365MPa骤减至0.2448MPa,减少43.91%;而镍钛合金丝固定对髌骨骨折断面的加压作用则仅由0.2316MPa减至0.1737MPa,减少25.00%。结论:与不锈钢丝固定相比,镍钛合金丝固定能对髌骨骨折断面提供持续的、小幅变化的加压作用。

含铜镍钛合金丝口腔温度下三点弯曲性能的研究

目的确定不同含铜镍钛合金丝在口腔温度下(37℃)三点弯曲性能的差异。方法选取CopperNi-Ti 27℃、Copper Ni-Ti 35℃、Copper Ni-Ti 40℃各5根(0.406 mm×0.559mm),在37℃下,利用微力测试仪进行三点弯曲实验,测定其加载平台期和卸载平台期的力值。结果 Copper Ni-Ti 27℃、Copper Ni-Ti 35℃、Copper Ni-Ti40℃在37℃环境下,位移1.5mm时,加载力值分别为3.99±0.09(N)、3.08±0.13(N)、2.60±0.05(N),卸载力值分别为2.81±0.03(N)、1.66±0.10(N)、1.17±0.05(N)。结论含铜镍钛合金丝在口腔环境温度下,在外力的作用下,镍钛合金丝变形诱发马氏体。不同镍钛合金中马氏体含量不同,因此,产生的力值不同,临床上应根据具体情况进行选择。

镍钛合金丝的特性及其在口腔颌面部牵引成骨方面的应用

镍钛合金具有优越的超弹性，形状记忆功能，抗腐蚀能力，以及良好的生物相容性，最初应用其特性治疗血管狭窄及食道狭窄的扩张再通，在口腔医学领域最初应用于口腔正畸治疗，近年来开始有将其应用于口腔颌面部牵引成骨的报道，现综述如下。

β型钛合金丝材在线热张力矫直机组的研制

结合β型钛合金丝材的矫直工艺,研制出了张力可稳定控制的用于β型钛合金丝材矫直的在线热矫直机组。此机组通过恒张力恒速度系统、快速均温加热系统和快速循环冷却系统三大模块合理匹配控制,有效解决了β型钛合金丝材在线热张力矫直中存在的两大问题:矫直张力的稳定控制和矫直效率与质量稳定性的提高。此矫直机组的成功研制,不但可满足对β型钛合金丝材的矫直要求,而且对其矫直工艺的进一步改进研究以及对其他金属丝材矫直工艺的研究或者矫直设备的研制均具有一定的借鉴和参考意义。

显微组织类型对TC4钛合金丝材性能的影响

α+β两相区轧制的TC4钛合金丝材经不同工艺热处理后,获得等轴组织、双态组织和片层组织,研究了微观组织特征及其对合金拉伸性能和疲劳性能的影响。结果表明:等轴组织α晶粒最为细小且具有较高的位错密度,表现出最高强度;双态组织α相较等轴组织显著长大,位错密度明显降低,具有最好的工艺塑性;片层组织原始β晶粒粗大,塑性最低。3种组织中片层组织疲劳性能最好,当裂纹长度<250μm时,不同显微组织对应的裂纹扩展速率差异较大,片层组织的扩展速率最低,等轴组织最高;当裂纹长度>250μm时,3种组织的裂纹扩展速率无显著差异。综合考虑TC4钛合金丝材的力学性能和工艺塑性,应选择双态组织作为产品的最终组织状态。

钛合金丝材表面涂覆设备研制

本文通过对钛合金丝材润滑涂层涂覆方式的研究及探索,发现并提出浸润式涂覆有利于获得均匀的表面涂层;而面向于工业化的连续生产过程又要求产品需进行连续化、高质量的生产,因此,对整套设备所需的生产方式进一步的进行了深入分析与探讨,设备最终设计采用下折弯上收线的形式进行涂覆生产。

Ti2Cu钛合金丝材拉伸方法的研究

研究了Ti2Cu钛合金丝材拉伸方法,分析了拉伸温度对丝材的组织、性能、间隙元素含量和表面质量的影响,结果表明:Ti2Cu钛合金丝材冷拉伸易断丝,表面质量差;热拉伸不断丝,可获得组织、性能、表面质量优良的丝材.采用专用润滑剂、火焰加热的热拉伸不会增加Ti2Cu丝材的H含量,只会增加其表面的C,O,N含量,其增加量可通过碱酸洗、真空退火来消除.

生产工艺对TC4钛合金丝硬度和抗拉强度影响

TC4钛合金丝拉拔时加工硬化较快。在同一台拉丝机上,分别采用13道次和9道次将φ6.50 mm TC4钛合金盘条拉拔至φ2.70 mm,拉拔过程中加热工艺参数不变。2种工艺拉拔后,合金丝硬度在317～344 HV,抗拉强度在1 066～1 091 MPa,抗拉强度不遵循钢丝拉拔经验公式。2种拉拔工艺下的φ2.70 mm合金丝硬度和抗拉强度相差不大。由于拉拔过程中对钛合金丝进行了退火处理,拉拔过程中产生的加工硬化被完全或部分消除,因此,不能用提高优质碳素结构钢丝力学性能的方式来提高钛合金丝的抗拉强度和硬度。

一种钛合金丝材自动剪裁机的可行性论证

钛合金丝材作为钛合金材料的一种,它的剪裁加工的自动化是其能够加大范围推广应用的一个技术性的突破.笔者从钛合金丝材的各种力学性质开始分析其剪切难度,然后简要论述了目前常用的钛合金丝材的剪切夹具,从剪切夹具的方面阐述影响钛合金丝材的剪裁效果的因素,最后初步论证了一种钛合金丝材自动剪裁机设计的可行性及意义.

U型镍钛合金丝热定型及力学性能分析

采用不同的加热条件对镍钛合金丝进行定型,研究镍钛合金丝的力学性能及内部组织结构,确定了镍钛合金丝的最优热定型工艺参数。使用拉伸所用强力仪对镍钛丝进行拉伸性能测试,使用光学金相显微镜对镍钛丝进行金相组织观察。结果表明,热定型温度越高,加热时间越长,镍钛丝热定型效果越好,镍钛丝尺寸越接近定型模具尺寸;镍钛丝上下平台应力随加热时间的增加变小,其中,加工条件为550℃、20 min的上下平台应力最小,残余应变在加热时间多于10 min时显著增加;随着温度和加热时间的增加,镍钛丝内部奥氏体组织分布越来越均匀,奥氏体晶界越来越明显,其组织晶粒平均尺寸也越来越大。

β型钛合金TB2超高强丝材

通过对钛合金进行大的塑性变形获得了TB2丝材,分别对TB2丝材进行直接时效和固溶时效处理。发现经过大的塑性变形后获得了具有良好综合性能的TB2丝材,尤其是对丝材进行直接时效处理后,其抗拉强度最高可达1690MPa,同时具有良好的延性性能。金相观察结果显示,经过大变形直接时效后的晶粒为等轴状,比固溶时效后的组织更为细密。采用大变形和直接时效的方法来获得高强度高韧性良好配合的材料应具有稳定的面心立方或体心立方结构,低的应变硬化指数,较高的回复温度和有效的硬化机制。

航空钛合金紧固件丝材制造质量控制技术

钛合金紧固件因具有较好的综合性能,广泛应用于飞机机体连接结构中。本文根据钛合金紧固件标准及其材料标准提出了对钛合金丝材的质量要求,并从国外材料性能入手,分析了保证其质量一致性的控制方法,阐述了钛合金紧固件丝棒材生产过程和自动化生产要求。

镍钛合金(NiTi)丝的特性及临床应用

镍钛合金丝以其超弹性、形状记忆特性及良好的生物相容性、耐腐蚀性,日益引人嘱目。本文对镍钛合金丝的一般理化性能、生物力学特性,特别对形状记忆特性和超弹性作了介绍,根据镍钛合金丝的固有性能,讨论了临床使用中应注意的几个问题。