植入用Ti-6Al-4V合金模拟体液浸泡后高频和超高周疲劳性能

• 作者: 刘永杰 欧阳巧琳 王清远 田仁慧
• 来源期刊: 医用生物力学
• 学科: 医学
• 关键词: 钛合金 体液浸泡 疲劳测试 疲劳断口 S-N曲线 断裂力学
• 年，卷（期）: 2011,（1）
• 所属期刊栏目: 论著
• 页码范围: 7-12
• 分类号: R318.01
• 字数: 3834字
• 语种: 中文

摘要

目的 为预测植入用Ti-6Al-4V钛合金的使用寿命,研究其在模拟体液浸泡后,10~7周次以后的超高周疲劳性能.方法 将Ti-6Al-4V钛合金试样在模拟体液中分别浸泡2d和6d;利用超声疲劳实验技术,在室温下分别对这两组试样进行超高周疲劳性能测试;利用电子显微镜观察疲劳断口并对裂纹源进行X射线能谱分析,研究其裂纹萌生机理,并与未经浸泡的同种材料的超声疲劳性能进行对比分析.结果 模拟体液浸泡后的材料的S-N曲线与未经浸泡时的趋势相近,在10~4-10~8周次范围内的疲劳寿命都呈连续下降状态,在10~7-10~8周次循环范围内曲线下降趋势有所变慢;模拟体液浸泡后的试样在10~7周次之前寿命下降更快,10~7周次之后模拟体液浸泡过的试样寿命比未处理的试样寿命低;浸泡6d后的试样的寿命和浸泡2d后的相差不大.疲劳循环超过10~7周次后,仍然发生疲劳断裂,并不存在传统意义上的疲劳极限.疲劳寿命10~8周次以后的试样疲劳裂纹在内部萌生,一般为铝元素聚集区;疲劳寿命10~7周次以前裂纹一般萌生于试件表面,有些试件出现了多处裂纹源.结论 模拟体液浸泡会降低Ti-6Al-4V钛合金的超高周疲劳性能;随着循环周次的增加,裂纹萌生由试件表面向其内部转换.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王清远	四川大学力学科学与工程系	180	1155	17.0	26.0
2	刘永杰	四川大学力学科学与工程系	32	201	9.0	13.0
3	田仁慧	四川大学力学科学与工程系	4	12	2.0	3.0