生物醫(yī)用Ti-Nb-Zr-Sn合金組織和力學(xué)性能的研究.pdf

1、本文基于鈦合金的d電子設(shè)計(jì)理論(DV-Xα分子軌道理論)，設(shè)計(jì)了一種成分為Ti-22Nb-4Zr-2Sn(at％)的穩(wěn)定β型鈦合金。采用冷坩堝感應(yīng)熔煉的方法制備合金鑄錠，經(jīng)過(guò)熱鍛、熱處理、冷軋和不同溫度退火等工藝過(guò)程，采用X射線衍射(XRD)和金相組織觀察對(duì)合金的相變特點(diǎn)進(jìn)行研究；采用彎曲法測(cè)試合金的超彈性和形狀記憶效應(yīng)；采用靜載拉伸法測(cè)試合金的拉伸性能。這種合金在室溫下具有穩(wěn)定的β相。熱鍛后經(jīng)850℃保溫0.5小時(shí)后淬火的合金能夠冷軋

2、90％而沒(méi)有裂紋產(chǎn)生。冷軋產(chǎn)生的缺陷和內(nèi)應(yīng)力促進(jìn)退火過(guò)程中的β→α轉(zhuǎn)變。少量的α相的產(chǎn)生能夠促進(jìn)淬火過(guò)程中馬氏體α"的形成，過(guò)多的α相則抑制α"的相產(chǎn)生。合金冷軋形成{100}<011>織構(gòu)，低溫退火強(qiáng)化{100}<011>織構(gòu)：高溫退火產(chǎn)生再結(jié)晶，再結(jié)晶織構(gòu)為{112}<110>。彎曲實(shí)驗(yàn)表明合金具有良好的彈性和較低的形狀記憶效應(yīng)：300℃退火1小時(shí)后的合金在加載彎曲變形量6.5％時(shí)具有3.88％的彈性回復(fù)；800℃退火1小時(shí)后的合金