TLM鈦合金表面等離子Mo合金層的制備及其摩擦磨損性能研究.pdf

1、新型β鈦合金具有比強度高、耐蝕性強、機加工性能好等普通鈦合金有的優(yōu)點，更重要的是其具有與骨組織相接近的彈性模量，因此近年來逐漸成為一種有前景的醫(yī)用植入體材料。但鈦合金表面硬度低，承載能力差，在滑動摩擦過程中易產(chǎn)生粘附現(xiàn)象，聚集的金屬磨屑可能引發(fā)炎癥，最終導致種植失敗。表面改性技術是提高其耐磨性的有效途徑之一。基于一定的理論基礎和前人的研究成果，本文采用雙輝等離子表面合金化技術在β型鈦合金TLM表面制備Mo改性層，以期達到提高其摩擦磨損性

2、能的目的。研究分析三種工藝溫度（900℃，950℃，1000℃）下合金層的形貌、成分、表面硬度和潤濕性等基本性能，并對比討論滲Mo處理前后試樣在不同載荷（5 N、8 N）和不同介質(zhì)（大氣、模擬人工體液、模擬人工唾液）中與A12O3陶瓷球?qū)δr的摩擦學性能。主要研究結果如下：
　?。?）采用雙輝等離子合金化技術在TLM鈦合金表面成功制備出Mo改性層。合金化試樣表面變得粗糙，呈高低起伏的金字塔狀。改性層中Mo元素沿深度方向呈梯度分布。

3、改性層主要由Mo相組成，同時具有良好的表面潤濕性。隨著工藝溫度的升高，制備的改性層厚度增大。不同溫度下制備的改性層的表面顯微硬度較基體均有很大提高，并具有載荷依存性。
　?。?）在相同摩擦條件下，與基體相比，Mo合金化試樣的摩擦系數(shù)和比磨損率均較低，起到一定的減磨和耐磨作用。在大氣介質(zhì)和模擬人工體液中，合金化試樣的耐磨性隨著工藝溫度的升高而增強，而在模擬人工唾液中，900℃和950℃兩種工藝溫度下試樣的耐磨性卻優(yōu)于1000℃試樣。