【摘 要】
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纯钛及钛合金由于具有良好的抗腐蚀性和机械性能而被广泛地用于人体硬组织替代材料.然而,目前使用的医用钛合金还存在很多不足,如含有Al,V等有毒元素,弹性模量高等.Ti-29Nb-1
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纯钛及钛合金由于具有良好的抗腐蚀性和机械性能而被广泛地用于人体硬组织替代材料.然而,目前使用的医用钛合金还存在很多不足,如含有Al,V等有毒元素,弹性模量高等.Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr,一种新型亚稳β钛合金,是针对以上问题而设计的.这种合金不含有任何有毒元素,并具有较低的弹性模量.本文研究了该合金的组织,机械性能,弹性模量,磨损,疲劳和表面生物活性等性能,以便为该合金的实际应用提供试验依据.Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金的组织变化对固溶和时效处理很敏感.790℃固溶处理1小时并水淬后形成(β+α")组织,空冷或炉冷将形成(β+ω)组织.等温时效处理将导致α相和ω相从亚稳β相中析出.固溶处理后冷却速率的快慢也会影响时效过程的相变.在ω相转变温度以下进行时效处理,如果固溶处理后冷却速率低,将会促进时效过程中ω相的形成,抑制α相的形成.由于含有较多的β稳定元素Nb,Ti-39Nb-13Ta-4.6Zr合金中的相变不如Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金活跃.因此,在短期(2天)时效时没有α相和ω相析出.在500℃和400℃长期时效处理(12天)后,在Ti-39Nb-13Ta-4.6Zr试样中观察到了α相.Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金的杨氏模量和机械性能对组织变化很敏感;但是Ti-39Nb-13Ta-4.6Zr合金的机械性能和弹性模量几乎不随时效处理的变化而变化.
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