高强度和低弹性模量Ti−Nb−Fe−Zr合金的显微组织和力学性能

• 作者: 李强 黄奇 李俊杰 何黔峰 Masaaki NAKAI 张柯 Mitsuo NIINOMI Kenta YAMANAKA Akihiko CHIBA Takayoshi NAKANO
• 来源期刊: 中国有色金属学报（英文版）
• 关键词: 医用钛合金 力学性能 固溶强化 加工硬化 孪晶诱导塑性
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 材料科学与工程|Materials Science and Engineering
• 页码范围: 503-512
• 页数: 10页
• 语种: 英文
• DOI: 10.1016/S1003-6326(22)65811-4

摘要

将Zr添加到Ti?Nb?Fe合金中开发生物医用低模量、高强度β钛合金.采用电弧熔炼法制备Ti?12Nb?2Fe?(2,4,6,8,10)Zr(摩尔分数,％)铸锭,随后对其进行均匀化、冷轧和固溶处理.通过光学显微镜、X射线衍射和透射电子显微镜等技术分析合金的物相和显微组织.采用拉伸试验测定力学性能.结果表明,Zr和Fe在合金中具有显著的固溶强化效果,因此,所有合金的屈服强度和抗拉强度分别高于510 MPa和730 MPa.Zr对变形机制的影响较小,孪晶出现在所有变形合金中,且对强度和塑性有益.具有亚稳 β 相的Ti?12Nb?2Fe?(8,10)Zr合金表现出低弹性模量、高抗拉强度和良好的塑性,是生物医学植入物的合适候选材料.