高压扭转变形对Ti45Nb合金圆盘不同方向上力学性能的影响研究

<正>钛及钛合金具有优异的抗腐蚀性能和良好的生物相容性,被用作生物植入材料已有多年。许多钛合金还具有良好的力学性能,是承力植入件的首选材料。虽然传统钛合金的杨氏模量超过了骨骼杨氏模量(10~30 GPa)的3倍,但是与不锈钢、CoCr合金等其它材料相比,钛合金的杨氏模量已经很低。杨氏模量的差异会导致植入物和骨骼之间的应力屏蔽效应有很大的差别,较低杨氏模量的植入物具有良好的应力屏蔽作用,会减小骨骼承受的负载。与传统钛合金相比,β型钛合金Ti45Nb具有相当低的杨氏模量,近年来已获得了极大的关注。但是,β型钛合金的强度相对较低,不适合承受较大的载荷,     

等径角挤压和离子渗氮处理医用钛、锆基合金

目前,钛、锆基合金用于外科植入材料的主要瓶颈是力学性能和摩擦性能较差。为得到具有优异综合性能的钛、锆基可植入材料,研究了等径角挤压和离子渗氮处理对钛及锆合金组织和性能的影响。实验以BT1-00钛合金、精炼的锆和锆-铌合金为研究对象,所有试样经表面磨光后的光洁度均达到     

骨科用钛合金表面改性技术与生物相容性研究进展

钛合金因其优异的耐腐蚀性能和良好的生物相容性,在骨科修复领域得到广泛应用。对国内外骨科用钛合金表面涂层制造技术及其相容性的研究进展进行了总结,重点介绍了等离子喷涂、阳极氧化、热氧化、微弧氧化等处理方法的最新进展,并对钛合金表面涂层种类及组织相容性、血液相容性、力学相容性等进行了分析。     

仿生结构钛合金植入材料的研究和应用

仿生结构钛合金植入材料拥有良好的力学性能和生物相容性,且弹性模量与人体骨骼较为相近,具有广阔的应用前景.为此,介绍了表面仿生结构和梯度仿生结构两大类仿生结构钛合金植入材料的研究现状,其中,表面仿生结构钛合金植入材料的制备方法主要有电化学沉积法、激光熔覆法以及复合改性技术等;梯度仿生结构钛合金的制备方法主要有粉末冶金法、...     

生物医用β型钛合金管材制备过程中显微组织和力学性能的演变规律研究

正亚稳β型钛合金具有优良的韧性、耐蚀性以及生物相容性,被广泛用于外科植入物中。有研究报道称,Ti-V、Ti-Mo、Ti-Nb基合金具有形状记忆效应和超弹性。基于这些合金所具有的优异的超弹性能,可以用来制备血管植入支架。然而,含有V、     

放电等离子烧结制备具有超高耐压比强度易延展细晶Ti-O基复合材料

钛合金是优异的轻金属工程材料,具有低密度、高比强度、高断裂韧性及良好的耐腐蚀性能。过去很长一段时间,改善钛合金的室温强度和延展性是先进结构材料发展的一个重大课题。氧对钛合金力学性能的影响是可以增加其屈服应力和断裂应力,但会降低其塑性。因此,探讨是否可以克服氧对钛合金力学性能的有害影响是一件有意义的工作。     

国外钛合金研究现状

钛及钛合金因具有优异的综合力学性能,在航空、航天、船舶、石油、化工、兵器、电子等行业得到高度重视和广泛应用。本文介绍了近15年国外、国内钛合金研究的发展现状和趋势,并说明我国钛合金研制与国外的差距。     

钛合金在生物医用领域的应用优势

介绍了钛合金在生物医用领域的性能优势及应用现状。生物医用金属材料必备的四个基本性能,机械性能、生物相容性、耐腐蚀和耐磨性和骨结合性。钛合金具有较低的弹性模量、耐腐蚀、生物相容性优异等特点成为医用金属材料的首选。     

钛及钛合金人体植入材料研究进展

钛及其合金因其具有低密度、高比强度、低弹性模量、良好的生物相容性和耐蚀性等特点, 被认为是一种理想的人体植入金属材料, 广泛应用于骨关节替换、牙齿修复等方面, 且对其的需求量快速增长; 同时, 钛也存在骨整合率低、抗菌性差、耐磨性差等缺陷, 急需进一步研究和改进。本文介绍了钛及钛合金作为人体植入材料的优异特性, 概述了国内外关于新型β型钛合金、表面改性钛合金、多孔钛合金、钛-陶复合材料的研究进展, 总结了钛及钛合金材料存在的一些问题, 为新型钛及钛合金材料的设计研发, 钛及钛合金综合性能的优化, 钛及钛合金使用寿命的延长提供参考。     

钛合金表面海生物污损及防护技术的研究现状和发展趋势

钛合金具有低密度、高强度、耐海水腐蚀等优异的性能,被人们誉为"海洋金属"。然而,由于钛合金具有良好的生物相容性,海生物污损也因此成为钛合金在海洋工程中应用所面临的最大问题。为此,主要从海生物对钛合金的危害以及钛合金表面海生物的防护方法两方面论述了相关研究现状,并指出钛合金表面防污技术的发展方向是:①建立"药剂"注入、防污监测和反馈等自动管理系统;②研究实用的电解制臭氧装置;③研究物理、化学等多种防污复合技术;④研究生物防污方法。     

超塑成形及热处理对TC21钛合金组织演变的影响

TC21钛合金是一种高强高韧高损伤容限钛合金,具有良好的强度塑性断裂韧度和较低的裂纹扩展速率。TC21钛合金的显微组织决定其使用性能和力学性能,通过形变热处理能有效地改善其显微组织,从而达到较好的性能。钛合金的超塑性成形技术是利用材料在超塑性状态下的优异变形性能而发展起来的一种技术。当钛合金处于超塑性状态时其流动性能好,易于填充,从而容易成形出复杂的合     

两种封严涂层与钛合金摩擦磨损性能研究

采用热喷涂工艺在TC4钛合金表面制备KF-20B和KF-118封严涂层,利用环块式滑动磨损试验机测试封严涂层与TC4钛合金对磨时的室温摩擦磨损性能,并通过SEM和EDS分析了涂层和钛合金对磨环的磨损表面和磨屑形貌。结果表明:与TC4钛合金对磨时,KF-20B与KF-118涂层的摩擦系数均为0.4左右。KF-20B涂层中的润滑材料除了BN还包含石墨,KF-118涂层中的膨润土具有优异的润滑和减摩作用,从而降低了摩擦系数,提高了与TC4钛合金的对磨匹配性能。     

弹簧用新型复合结构Ti-V-Al-Cu-Ni合金的组织与性能

<正>钛合金由于具有较高的回弹模量、比强度以及优异的耐腐蚀性能,与钢材相比,更加适合作为弹簧材料。而在众多的钛合金中,具有较低杨氏模量的高强度β钛合金是最佳的候选材料。然而,钛合金应用于弹簧应用领域时往往需要通过热机械处理来获得优越的力学性能,这样会增加生产成本。研究发现,由β相以及纳米/超细金属间化合物组成的复合结构的钛合金在铸态即表现出了较高的强度和较低的杨氏模量,例如Ti-Nb-Cu-Ni-Al系合金。而     

稀土元素对钛合金蠕变性能影响规律综述

钛合金因其所具有的高比强度和耐腐蚀等优异性能而在航空航天、舰船及石油化工等领域得到广泛应用.蠕变性能是其在高温条件下使用的一项重要指标，添加稀土元素被认为是改善钛合金高温蠕变性能行之有效的方法之一.首先介绍了稀土元素在钛合金中的应用概况，总结了稀土对钛合金综合力学性能的影响.重点分析了Nd、Y、Gd、Er、La等稀土元素的含量、添加形式及制备方法等对钛合金蠕变性能的影响规律，总结了稀土元素影响钛合金蠕变性能的微观机理.提出通过研究稀土Sc对钛合金中硅化物析出过程及其分布的影响规律，进而阐明其抗蠕变机理，提高合金蠕变性能，为设计具有更加优异性能的钛合金材料提供基础理论支撑，是稀土改性钛合金的研究方向之一.      

近β型高强Ti-10V-2Fe-3A1合金对激光切割的响应

钛合金尤其是亚稳态β钛合金,具有优异的物理及力学性能而得到广泛应用。然而,亚稳态β钛合金因其高强韧性、高的化学反应活性以及低的热导率等特性难于切削。激光加热辅助切削（LAM）是一种近年发展起来的特种加工技术,在切削过程中,以激光束为热源,对工件进行局部加热,使其强度下降达到塑性切削的目的。     

近β型高强Ti-10V-2Fe-3Al合金对激光切割的响应

钛合金尤其是亚稳态β钛合金,具有优异的物理及力学性能而得到广泛应用。然而,亚稳态β钛合金因其高强韧性、高的化学反应活性以及低的热导率等特性难于切削。激光加热辅助切削(LAM)是一种近年发展起来的特种加工技术,在切削过程中,以激光束为热源,对工件进行局部加热,使其强度下降达到塑性切削的目的。已有实验表明,采用LAM     

钛表面高温防护涂层研究进展

对高温钛合金及钛铝金属间化合物而言,施加合适的高温防护涂层是目前实现长时间有效高温防护的唯一选择。回顾了钛表面五大高温防护涂层体系的发展现状,即热扩散渗铝(硅)涂层、金属间化合物包覆涂层、氮化物陶瓷涂层、搪瓷涂层以及惰性氧化物陶瓷涂层,总结了这些涂层的高温防护机理、改性方法以及失效机制。现阶段,单一的高温防护涂层体系及其制备方法在钛合金实际应用中依然存在着较大的局限性,设计和发展具有优异综合性能的新型高温防护涂层并发展相应的高效制备方法,仍是高温钛合金防护领域亟待解决的问题。     

β钛合金超弹性影响因素及其提高方法

β钛合金具有良好的力学性能、高耐蚀性以及优异的生物相容性,在生物医用材料领域备受关注.β钛合金的超弹性归因于应力诱发的β→α"马氏体相变及其逆转变.阐述了影响β钛合金超弹性的因素,归纳了提高合金超弹性的方法.通过添加合金元素调整相变温度和滑移临界应力使得应力诱发马氏体相变更易发生,延迟β相塑性变形的发生,能够获得更大的...     

新型钛合金人工关节材料的开发与应用

讲述了目前人工关节的市场需求情况及人工关节材料的研究现状,提出开发强度高、塑性好、弹性模量低的β型钛合金成为各国研究的重点,同时开发出了具有自主知识产权的近β型钛合金TLM(Ti-Zr-Sn-Mo-Nb).选择Ti-6Al-4V合金作为对比材料,进行了人工关节的开发和骨植入试验,研究结果表明TLM合金不仅具有优良的冷热加工性能、工艺成型性,而且具有良好的生物相容性,是现有医用钛合金材料的优良替代品.     

生物医用二级纯钛注射成形研究

随着医疗产品市场对生物医用材料需求量的不断增加,比强度高、弹性模量低、耐腐蚀,生物相容性好的钛和钛合金受到人们越来越多的关注。相对于传统的机加工和模压加工工艺,金属粉末注射成形能够实现产品的低成本、大批量近净成形,有效的提高材料利用率,扩大了钛和钛合金的应用范围。本文利用水溶性注射料体系和商用球形钛粉制备了注射料,并进行了力学性能试样的制备,通过优化烧结工艺参数,制得烧结试样的物理力学性能如下:氧含量0.228%,氮含量0.015%,屈服强度443 MPa,极限拉伸强度554MPa,延伸率20.9%,相对密度96.9%。试样整体性能满足ASTM F2989-13外科植入用金属注射成形纯钛部件标准。