高强度低模量马氏体型Ti-V-Sn系合金

α,α+β钛合金的弹性模量在100～120 GPa之间,β钛合金的弹性模量较低,可以达到40～50 GPa,主要用作生物医用植入材料.目前开发的低模量钛合金有Ti-Nb-Ta-Zr系亚稳β钛合金,Ti-Nb-Ta-Zr,Ti-Nb-Ta-Mo,Ti-Nb-Ta-Sn四兀β钛合金和Ti-Nb-Sn系亚稳β钛合金.     

钛合金的电偶腐蚀研究现状

正一、钛合金简介室温下,根据钛(Ti)合金的不同组织分为以下3类:α型合金、(α+β)型合金和β型合金,其中最常用的是α钛合金和(α+β)型钛合金。α钛合金用符号"TA"表示,β钛合金用符号"TB"表示,(α+β)钛合金用符号"TC"表示。1.钛合金的应用钛合金具有质量轻、强度高、耐蚀耐热性能好等特点,有"未来金属"的美称,是一种具有很大发展前景的新型材料。随着钛合金应用领域的不断     

钛合金数据库系统的开发、显微组织定量表征及亚稳β钛合金的成分理论设计研究

赵永庆教授基于Access 2000关系数据库平台,采用面向对象的可视化编程语言Visual Basic开发了钛合金基本关系数据库;建立了一套可行的钛合金显微组织的定量分析方法与模型,实现了钛合金显微组织中相的体积分数、β晶粒大小、α条的厚度及丛域尺寸、α条的形态、位向分布等特征参数的定量描述.采用Feret Ratio建立了典型钛合金α相的统一表征模型;运用经验电子理论(EET)探讨了亚稳β钛合金的β相稳定性、贫化β相与富化β相分离及控制富化β相分解的微观机理,为实现亚稳β钛合金的成分理论设计提供理论基础.     

Development of Biomedical Superelastic β Titanium Alloy

新型β钛合金具有良好的耐磨性和力学性能、高抗腐蚀性以及优良的生物相容性,因而在生物医学领域得到了越来越广泛的应用.综述了钛合金的发展阶段及新型超弹性β钛合金的研究发展状况和最新进展,探讨了几种热处理工艺对钛合金超弹性的影响,介绍了几种钛合金表面改性方法,结合我国研究现状提出了新型超弹性β钛合金存在的问题,展望了其研究发展方向.     

生物医用超弹性β型钛合金研究现状

新型β钛合金具有良好的耐磨性和力学性能、高抗腐蚀性以及优良的生物相容性,因而在生物医学领域得到了越来越广泛的应用.综述了钛合金的发展阶段及新型超弹性β钛合金的研究发展状况和最新进展,探讨了几种热处理工艺对钛合金超弹性的影响,介绍了几种钛合金表面改性方法,结合我国研究现状提出了新型超弹性β钛合金存在的问题,展望了其研究发展方向.     

β钛合金的热机械加工

β钛合金包括稳定β型、亚稳定β型,以及富β的α/β型.这种钛合金的热处理性能好,而且具有宽且特殊的比强度范围、良好的硬化潜力,以及因其体心立方结构而固有的塑性.     

典型α+β钛合金组织对静态和动态性能的影响

α+β钛合金具有优异的综合性能,在航空航天、生物医学、船舶及国防工业等领域得到了广泛的应用.α+β钛合金的强度、塑性、冲击韧性以及断裂韧性主要取决于其内部的显微组织.因此,阐明α+β钛合金组织和性能之间的关系,对设计性能优异的材料至关重要.本文主要综述了TC21、TC4、TC11、TC4-DT等典型两相钛合金的组织与静态和动态力学性能之间关系的研究进展,并指出研究中存在的问题,以期为获得两相钛合金的理想显微组织和优异的力学性能提供理论指导.     

生物医用无Ni超弹性β钛形状记忆合金研究进展

概述了以TiNi合金和β钛合金为代表的生物医用金属材料的使用特性,包括生物相容性和生物力学适应性,介绍了形状记忆和超弹性TiNb基β钛合金医用材料的研究发展状况和最新进展,指出了生物医用钛合金应用技术的研究发展方向.开发不含Ni的低弹性模量、优异生物相容性和生物力学适应性的TiNb基形状记忆和超弹性β钛合金成为生物医用材料发展的一个重要方向.     

钛合金模锻工艺的研究进展

对于难变形的钛合金,模锻是其加工成形的一种重要手段.综述了钛合金的几种主要模锻工艺,包括α β锻造(常规锻造)、β锻造(亚β锻造)等传统模锻工艺和准β锻造、近β锻造、等温锻造、热模锻造等新工艺,重点概述了上述几种工艺的原理、特点及国内外研究和应用现状.最后展望了我国钛合金模锻工艺的发展方向,指出β锻造(亚β锻造)、近净成形工艺(等温锻造和热模锻造)将是未来的研究热点.     

生物医用超弹性β型钛合金研究现状

新型口钛合金具有良好的耐磨性和力学性能、高抗腐蚀性以及优良的生物相容性,因而在生物医学领域得到了越来越广泛的应用.综述了钛合金的发展阶段及新型超弹性β钛舍金的研究发展状况和最新进展,探讨了几种热处理工艺对钛合金超弹性的影响,介绍了几种钛合金表面改性方法,结合我国研究现状提出了新型超弹性β钛合金存在的问题,展望了其研究发展方向.     

β钛合金成分设计:理论、方法、实践

随着科学技术的不断发展,高性能钛合金特別是β型钛合金的研究开发越来越受到世界各国的重视,伴随着应用过程,其合金设计方法得以不断地完善与提高。在新的设计方法指导下,近年来经常有新型高性能β钛合金被研发出来并得到实际应用。为了使广大冶金科技工作者,特别是从事钛合金研究的工程技术人员能够熟悉合金设计理论,着重分析讨论了β钛合金成分设计时应考虑的因素,包括β钛合金成分设计基本原理,合金化对钛合金性能的影响,Kβ稳定系数和Al、Mo当量设计准则,电子浓度因素和d-电子合金设计方法等。并简要介绍了在高强度、低模量、低成本等方面β钛合金的成分设计思路与研究进展。     

测定TC4钛合金β相转变温度的金相法和差示扫描量热法的对比

以TC4钛合金为例,根据航空航天工业部发布的钛合金β相转变温度的测试标准,对比分析了金相法和差示扫描量热法测试钛合金β相转变温度结果的一致性及两种方法的优缺点。结果表明:两种方法得到的两组TC4钛合金β相转变温度的差值仅为7℃和1℃。可见两种方法测试TC4钛合金β相转变温度的结果较为一致,都可作为日常测试钛合金β相转变温度的方法。     

加工图在钛合金中的应用

简要介绍了加工图在钛合金中的应用,主要介绍了加工图的基本原理,分别以几种典型的α钛、近α钛合金、α β钛合金及β钛合金为例介绍了钛合金加工图的特点和加工图在研究合金元素、微观组织对钛合金热加工特性影响方面的应用,总结了优化这几种合金加工工艺的条件,给出了钛合金加工图的一般规律.     

钛合金热变形机制及微观组织演变规律的研究进展

综述了当前国内外钛合金在热加工过程中的变形机制及微观组织演变规律方面的研究成果.主要讨论了α,α β和β钛合金在β区、α区或α β两相区热变形的流变曲线特征,应力指数和变形激活能参数,α相和β相的变形方式、再结晶和回复以及α β两相组织的球化等组织演变机制及规律.     

钛合金热变形时的动态回复和再结晶

对于α+β及亚稳β钛合金,传统的轧制或锻造等热变形加工通常在α+β两相区和β单相区进行,在热变形过程中发生动态回复和动态再结晶.对β和α+β相区热变形组织的研究表明,变形早期动态回复形成的β亚晶界(小角度晶界),在进一步变形后变成大角度晶界.经过连续动态再结晶,晶界结构发生变化.但钛合金热变形过程中动态回复组织需要根据动态再结晶机制进行检验.     

热机械加工和快速热处理下Ti-4.5Fe-7.2Cr-3.0Al的性能

亚稳定β钛合金较其它钛合金具有良好的机械性能匹配,例如高的比强度、优良的抗疲劳和抗裂纹扩展能力.这种合金固溶时效后的具有完全的转变β和析出的硬化相组织,其强度由β基体上析出的α相决定,α相越细小,分散越均匀,合金强度越高;同时,β晶粒尺寸决定合金的塑性,晶粒越细小,合金塑性越好.     

医用高强亚稳β钛合金

传统的医用钛合金最初都是为航空应用开发的,而近来专门为骨移植应用开发了低弹性模量的亚稳β钛合金.其目标是将弹性模量降到自然骨和现有植入材料之间.通常,低模量的亚稳β钛合金在低强度的固溶状态下使用.例如Ti-35Nb-7Zr-5Ta固溶状态下的弹性模量为55 GPa,屈服强度为530 MPa,延伸率为20%.通过提高氧含量及时效处理可提高Ti-35Nb-7Zr-5Ta的强度,使其成为有吸引力的医用钛合金替代品.     

锻造工艺对TC4-DT和TC21损伤容限型钛合金疲劳裂纹扩展速率的影响

研究了不同锻造工艺(近β锻造、准β锻造、两相区锻造)对TC4-DT和TC21损伤容限型钛合金疲劳裂纹扩展速率的影响,对比分析了不同锻造工艺的微观组织和疲劳裂纹扩展路径的关系.研究结果表明,与两相区锻造和近β锻造相比,TC4-DT和TC2l钛合金经准β锻造后的疲劳裂纹扩展速率最低.准β锻造的锻件疲劳裂纹扩展路径曲折程度大,断口表面粗糙度大,有效地降低了疲劳裂纹扩展速率.     

钼钨含量和热处理对一种高温钛合金拉伸性能的影响

研究了具有不同β相稳定化元素(Mo,W)含量的TMW-1(K_β=5.5)钛合金和TMW-2(K_β=3.5)钛合金,经不同双重和三重退火处理后的室温和650℃高温拉伸性能。结果表明:经适当的热处理,在不损害室温塑性的情况下,TMW-1钛合金和TMW-2钛合金在650℃的拉伸性能均能达到近α钛合金在600℃的拉伸性能。为了保证合金650℃的拉伸性能,合金中β稳定化元素(Mo,W)含量应使β稳定化系数K_β保持在3.0-3.5为宜。     

医用低刚度β型钛合金的研发

近年来,医用钛合金的研发趋势是开发具有良好机械加工性能的无毒无过敏元素的低刚度β型钛合金. 日本研究者根据纯细胞毒性、极化抗力数据、生物医用金属材料和纯金属的生物相……