牙科用铸造Ti-15Zr-4Nb-4Ta合金

Ti，Zr，Nb，Ta等金属具有优越的生物相容性．被广泛应用到生物材料中。日本学者Yoshimitsu Okazaki等人研究了铸造Ti-15Zr-4Nb-4Ta合金、Co-Cr-Mo和Ti-6Al-7Nb合金的室温力学性能和疲劳强度，并对Ti-15Zr-4Nb-4Ta合金制作的假牙牙托进行了超过1年的临床观察。     

加工热处理对生物用Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金疲劳性能的影响

Ti-29Nb-13Ta-4．6Zr(TNTZ)具有良好的生物亲和性，其杨氏模量低，抗拉强度可在加工热处理条件下于600MPa～1200MPa范围内选择。因此，该合金和Ti-35Nb-7Zr-5Ta，以及Ti-15Mo等口钛合金已成为目前主要研究开发的生物用钛合金。     

生体材料钛在整形外科上的应用

Ti-6A1-4V合金作为人造骨关节材料应用非常广泛，但日本医疗器械公司发现钒元素有毒性，于是开发了生体相容性好且弹性、疲劳强度较高的无钒钛合金，即Ti-15Mo-5Zr-3A1合金。但使用时要热处理，降低了疲劳强度，于是又开发了Ti-6A1-2Nb-0．8Mo合金，它具有高强度，经受热处理也不受影响，适用于人造骨关节。     

Ti—6—22—22S航空用钛合金

Ti-6－22－22S（Ti-6Al-2Sn－2Zr－2Cr－2Mo－0．15Si）合金是由美国活性金属（RMI）钛公司研制的一种航空用钛合金，用该合金制备的飞机大型结构件具有强度高和良好的断裂韧性．通过添加硅元素使该合金能够在中温下保持较高的强度．由于该合金比常用的对一6AI－4V合金强度高，并具有更好的耐损坏极限，因而可广泛地用于制作战斗机的结构件．此外，该合金板材能够在室温下成型，并还具有极佳的起塑成型性能．万一6－22－225合金，由于它具有较高的强度和较长的耐用性，现已被美国空军选定作为F－22战斗机用材料，如飞机下部龙骨的翼…     

Ti-24Nb-4Zr-8Sn合金疲劳缺口敏感性

研究不同缺口半径和应力比对Ti-24Nb-4Zr-8Sn合金室温高周疲劳性能的影响.结果表明:缺口的存在明显降低合金的疲劳强度,缺口半径和应力比的变化对合金的组织及缺口敏感性影响不大,仅疲劳强度稍有变化.与其他类型常用钛合金相比较,Ti-24Nb-4Zr-8Sn合金具有低的室温疲劳缺口敏感性,这主要归因于其良好的室温塑性以及超弹性变形特点.     

Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al合金的高温变形行为

Ti-6Al－4V合金的热加工性能好，但冷加工性能差，没有机械加工就难以制成高精度产品．而卢钛合金在固溶态的户单相具有优良的冷加工性，通过时效处理拆出。相，可得到比Ti-6Al－4V更高的强度，如Ti－15V－3Cr－3Sn－3Ai（Ti－15－3）合金经轧制、锻造已用于航空部件、高尔夫球     

新的医用钛合金的开发

作为医用金属材料,生物适应性优良的钛及钛合金目前最引人注目。要求高强度的人工股关节棒等使用了Ti-6Al-4V(ELI)合金。但是由于析出极微量的V和Al离子,降低了其细胞的适应性,且担心Al离子会引起-型痴呆症。选择细胞适应性好的Zr,Nb,Ta,Pd,Sn作为合金的添加元素。为了提高合金的强度可把Sn,Zr作为主要添加元素;提高耐蚀性添加Ta,Pd;为使α β两相组织具有良好的     

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容性 ,确定了无毒元素为Nb、Ta和Zr。他们根据Morinaga等人开发的d电子合金设计法确定候选合金成分 ,根据 3次电弧熔炼的实验室规模铸锭 (约 45 g)拉伸试验结果 ,开发了医用低刚度 β型钛合金Ti 2 9Nb 13Ta 4 6Zr ,并研究了该实用型合金的机械性能和生物相容性。熔炼与加工　 2 0kg级Ti 2 9Nb 13Ta 4 6Zr铸锭采用悬浮铸造法制备。铸锭先在95 0℃后在 85 0℃下…     

生物医用钛合金的研究进展

钛合金具有较低的弹性模量、优异的耐腐蚀性能和生物相容性,是理想的生物医用材料.综述了医用钛合金的发展过程及新型医用β钛合金的研究现状,以及开发的新合金系列.目前开发的医用钛合金中,Ti-35Nb-7Zr-5Ta和Ti-29Nb-13Ta-7.1Zr合金的弹性模量为55 GPa,与致密骨的弹性模量很接近,与人体骨有较好的...     

新型TiNbTaZr合金的生物腐蚀性和细胞毒性(英文)

通过真空自耗电弧炉开发一种新型β钛合金Ti35Nb2Ta3Zr,其弹性模量仅为48GPa,探讨该合金的耐腐蚀性能和细胞毒性。在Ringer模拟体液中,通过测量开路电位、极化阻抗谱和极化曲线发现Ti35Nb2Ta3Zr的腐蚀性优于Ti6Al4V和Ti。细胞毒性试验证明Ti35Nb2Ta3Zr的生物相容性与目前临床常用的Ti6Al4V和Ti相当。因此,该新型β钛合金Ti35Nb2Ta3Zr具有良好的耐腐蚀性和生物相容性,未来作为生物材料具有广阔前景。     

保健和医学用低成本β钛合金的疲劳特征

作为医用材料首先必须具有良好的生物适应性，在金属材料中钛及钛合金是首选材料。但是由于价格昂贵，制约了其发展。为了降低成本，日本新近研发出Ti-4．3Fe-7．1Cr（TFC）和Ti-4．3Fe-7．1Cr-3．0Al（TFCA）2种合金。由于这两种合金加入了廉价金属元素Fe和Cr，因此成本低于其他钛合金。TFC合金和TFCA合金的生物适应性与纯钛相同，优于Ti-6Al-4V，拉伸性能可与现有的／3钛合金相媲美。此外，先进的生物材料还要具有高的疲劳比和生物功能性。     

IMPROVEMENT IN TENSILE PROPERTIES OF α+β TYPE Ti ALLOYS BY HYDROGEN TREATMENT

提出了一种新的细化α+β型钛合金显微组织的氢处理工艺:在合金的氢化β转变点以下0—40K的温度范围对合金渗氢处理,空冷至室温,最后在948K真空除氢。Ti-6Al-4V和Ti-5Al-2.5Fe合金经此工艺处理后,组织显著细化,屈服强度,拉伸强度及延伸率分别提高8—15％,5—13％,7—14％。     

通过氢处理改善α＋β型钛合金的拉伸性能

提出了一种新的细化α+β型钛合金显微组织的氢处理工艺:在合金的氢化β转变点以下0—40K的温度范围对合金渗氢处理,空冷至室温,最后在948K真空除氢。Ti-6Al-4V和Ti-5Al-2.5Fe合金经此工艺处理后,组织显著细化,屈服强度,拉伸强度及延伸率分别提高8—15％,5—13％,7—14％。     

日本的最新钛技术研究获奖项目

1易使用的钛合金钛合金给人以性能极化但难使用这种印象，为扫除此印象，研究了热加工性、热处理性和性能比Ti一6Al一4V都更好的新合金．在900℃下加热的Ti一6－4合金，表面往往生成A壳层．因其性能，须通过机加工和酸洗完全除去，故使制造成本增高．因此，应在低温下热加工．Ti－6－4合全长时使用性能会劣化，因此开发了Ti－6Al－2Sn－2Zr－2Mo－2Cr－O．15Si（Ti－62222）Ti－4Al－4Mo－2Sn－0．5Si（IMI550），Ti-4.5Al－3V－2Fe－2MO（SP700）等，它们的相交点都低于Ti一6－4合金，热加工温度也低，且都是细小的两相组织，…     

β-CEZ合金和Ti-6Al-4V合金疲劳性能和断裂性能的比较

近来由于飞机高强框架和喷气发动机元件用β-Ti合金取代α β钛合金。因此，德国的J.D.PETERS和他的老师G.LUTJERING教授比较了高强β-CEZ钛合金和α β的Ti-6Al-4V合金的疲劳和断裂特性，β-Ti合金如Ti-17(Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr)和Ti-10V-2Fe-3Al已分别被用作喷气发动机压缩机和起落架材料，主要是因为它们的强度高于Ti-6Al-4V合金。他们首先比较了喷气发动机常用的Ti-6Al-4V合金和新近研制的β-CEZ(Ti-5Al-2Sn-4Zr-4Mo-2Cr-1Fe)合金的疲劳和断裂特性，以及屈服强度等性能，由于断裂韧性是压缩机和起落架构件设计…     

Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金用于人工骨

随着高龄化社会的到来,人工骨等人体硬组织替代材料的用量增加。无金属过敏反应、强度高且耐蚀性好的钛是主要的替代材料,但钛合金中却含一些对人体不好的元素,使人担心。另外,在保证强度和耐蚀性的同时,要使材料的弹性模量尽量接近人骨。日本丰桥技术大学的研究人员近年来开发出一种低弹性模量的β型生物钛合金Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr,不含毒性元素,生物相容性很好,与现有的生物钛合金Ti-13Nb-13Zr的机械强度相当或更好,已成功地制作了人工股关节和齿科修补物。 预计经2~3年的临床试验后,该合金将会得到广泛应用。Ti-29Nb-13Ta-4…     

用粉末冶金法低成本合成钛合金和钛基微粒子复合材料以改善高周疲劳强度

用元素粉末混合法合成 Ti- 110 0 ,Ti- 6 Al- 2 Sn- 4Zr- 2 Mo,Ti- 6 Al- 4V和 Ti- 5 Al- 2 .5 Fe等各种α β型钛合金和 Ti- 6 Al- 2 Sn- 4Zr- 2 Mo/Ti B的微粒子复合材料。一般用元素粉末混合法制的合金和复合材料 ,连结的板条状 α组织形成粗大的柱状组织。改变这种组织成为微细的针状α组织 ,可以改善高周疲劳强度用粉末冶金法低成本合成钛合金和钛基微粒子复合材料以改善高周疲劳强度@黄淑梅     

β钛合金在飞机中的应用

美国、法国、德国、英国、日本、俄罗斯和中国的一些主要飞机制造工业厂家都开始采用β钛合金来生产飞机机体和发动机构件，主要原因是它们具有优良的综合性能，可加工成各种零件．目前最令人感兴趣的β钛合金包括用于制造锻件的Ti-10V－2Fe－3Al（Ti－10－2-3），用于制造钣金构件和铸件的Ti-15V-3Cr－3Al-3Sn（Ti－15－3）、BT－22（Ti－5Al-5V－5Mo－1Fe－1Cr）和用于制造弹簧的Ti-3Al-8V－6Cr－4Mo－4Zr（Ti－38－6－44，β-C）；另外，由于Ti-14．7Mo－2．7Nb－3Al-0．2Si（β-21S）合金兼有出色的耐高温和抗腐蚀能力，…     

Timetal 5111和Timetal 5111 0.05Pd钛合金

Timetal5111合金是80年代末期由Timet与美国海军共同开发研制的近a型钛合金。合金成分为：Ti－5Al－1Zr－1Sn－1V－0．8Mo－0．1Si。合金的突出特点是良好的断裂韧性及抗应力腐蚀性能，应力腐蚀危险比，该性能指标优于船用钛合金48－OT3（Ti－4AI－0．005B），相当于Ti－6211（Ti－6Al－2Nb－1Ta－0．8Mo）；冲击韧性大约为Ti－6Al－4V的3倍；易焊接，可进行大型材的焊接。该合金强度略低于Ti－6Al－4V，延性略高于Ti－6Al－4V，σb＝750MPa～800MPa，s≥13％，但通过调整氧含量可使强度达到Ti－6Al－4V的水平。目前可生产重…     

生体医用合金的开发

生体医用Ti-30Nb-10Ta-XZr合金Ti-29％Nb-13％Ta-4．6％Zr和Ti-35Nb-7Zr-5Ta合金（均为质量百分数）简称Ti—Nb—Ta—Zr系合金，具有优良的生体相容性和低的弹性模量。前一合金的力学性能和作为骨折修复材料使用时骨质再生性和细胞毒性等生体相容性，都比传统生体用钛合金优越。此次则研究了含有不同Zr添加量的Ti-30Nb-10Ta—XZr合金的显微组织和力学性能，研究用的合金是利用粉末冶金法制备的Ti-29Nb-13Ta—XZr合金，分别制备了无Zr的和添加3％、7％和10％Zr的合金（分别简称OZr、3Zr、7Zr和10Zr合金）。