生物醫(yī)用近β型TLM鈦合金薄帶材組織與性能的研究.pdf

1、近β型Ti-3Zr-2Sn-3Mo-25Nb(TLM)鈦合金具有低彈性模量和良好的生物相容性，在牙種植體、關(guān)節(jié)替代品、血管支架等生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用方面有著良好的前景，其薄帶材可加工成各種醫(yī)療器械，如有源植入式電子醫(yī)療設(shè)備的外殼、手術(shù)器械等。
　　TLM鈦合金在塑性變形和熱處理過程中的相變和組織演變使其性能可以在很大的范圍內(nèi)變化。本文通過對(duì)TLM鈦合金薄帶材進(jìn)行冷軋和熱處理，針對(duì)其塑性變形和熱處理前后的不同狀態(tài)進(jìn)行研究，借助金相顯微鏡(O

2、M)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X射線衍射(XRD)和室溫拉伸、彎曲、杯突等試驗(yàn)分析研究了合金薄帶材的顯微組織、相組成、力學(xué)性能及工藝成形性能。主要研究結(jié)論如下：
　　原始退火態(tài)TLM鈦合金薄帶材主要由單一的β相組成，經(jīng)過67％的冷軋變形，其強(qiáng)度、硬度升高，塑性下降，同時(shí)較大的塑性變形可以獲得細(xì)晶組織;冷軋變形過程中有變形馬氏體α"相產(chǎn)生。
　　冷軋態(tài)合金固溶處理后變形馬氏體α"相消失，形成了新的淬

3、火馬氏體α"相;隨著固溶溫度的升高，合金的晶粒尺寸增大，其強(qiáng)度、硬度下降，延伸率升高，750℃達(dá)到較好的強(qiáng)度與塑性匹配。
　　時(shí)效處理能夠調(diào)節(jié)TLM鈦合金的力學(xué)性能。750℃固溶處理的合金經(jīng)過350℃和400℃時(shí)效處理后，合金析出了ω相，使其強(qiáng)度和硬度顯著升高，塑性變差;450℃和510℃時(shí)效處理后，合金析出大量α相，其強(qiáng)度和硬度下降，塑性升高。
　　750℃固溶態(tài)合金拉伸試樣中出現(xiàn)了大量板條狀變形馬氏體;低溫時(shí)效態(tài)拉伸試樣