原料粒径与烧结温度对放电等离子烧结Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金组织和性能的影响

利用放电等离子烧结技术(SPS)制备生物医用Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金,研究原料粒径与烧结温度对合金显微组织和力学性能的综合影响。结果表明:烧结合金组织由β-Ti相基体及少量未熔化金属颗粒和残留α-Ti相组成,烧结温度的升高会减少未熔化金属颗粒和残留α-Ti相;在相同烧结温度下,Nb、Ta、Zr金属颗粒粒径的减小,会促使烧结合金中的β-Ti相组织更为均匀并使未熔化金属颗粒明显减少,从而降低合金的压缩弹性模量和提高合金的抗压强度与致密度;在Nb、Ta、Zr金属颗粒粒径为10.5μm和烧结温度为1 200℃时,合金获得了压缩弹性模量为46 GPa、抗压强度为1 550 MPa的最佳综合力学性能。     

时效对新型医用Ti-14Mo-2.1Ta-0.9Nb-7Zr合金组织性能的影响

采用真空熔炼法制备出新型医用Ti-14Mo-2.1Ta-0.9Nb-7Zr合金,经800℃保温2 h的固溶处理后,在450和500℃下分别时效2,4,8,12 h。通过金相显微镜(OM)和压缩力学性能测试的方法,研究了不同时效温度、时效时间两个工艺参数对Ti-14Mo-2.1Ta-0.9Nb-7Zr合金显微组织、抗压强度和弹性模量的影响,利用X射线衍射仪(XRD)及扫描电镜(SEM)对合金物相结构和显微组织进行观察并在能谱仪(EDS)上进行元素成分分析。结果表明:在450和500℃下进行相同时间时效,较高温度下抗压强度较低,弹性模量较高。在相同时效温度下,随时效时间的延长,抗压强度先下降再上升而后又下降,而弹性模量呈先上升再下降又上升的趋势。在800℃×2 h的固溶处理后时效450℃×8 h,抗压强度达到2070 MPa,弹性模量降到37.93 GPa,基本符合临床上硬组织植入物的力学性能要求。     

Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr高速压制行为及其烧结性能的研究

利用自主研发的机械蓄能式高速压机成形Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr粉末并进行真空烧结,研究冲击能量对试样的密度及力学性能的影响。结果表明:随着冲击能量的提高,试样生坯密度提高,在冲击能量为1 805 J时,获得的最大生坯密度达到5.63 g/cm~3(相对密度94.1%);径向弹性后效随着冲击能量增加而增加;经真空1 250℃烧结后,烧结坯的密度随着冲击能量的增加而增加,但烧结坯的体积发生了膨胀,最大烧结密度为5.53 g/cm~3(相对密度为92.5%);真空烧结2.0 h后,钛合金的抗拉强度和硬度达到最大值,分别为629.8 MPa和324.5 HV。     

放电等离子烧结温度对Ti-13Nb-13Zr合金在人工模拟体液中耐腐蚀性能的影响

利用放电等离子烧结技术(spark plasma sintering,SPS)制备Ti-13Nb-13Zr(TNZ)生物医用合金,采用开路电位、动电位极化曲线、电化学阻抗谱和X射线光电子能谱等研究烧结温度对合金在Hank’s人工模拟体液中电化学腐蚀性能的影响,并与纯Ti(TA1)和Ti-6Al-4V(TC4)合金进行对比。结果表明:与TA1和TC4合金相比,SPS制备的TNZ合金具有较高的自然腐蚀电位Ecorr、较低的极化电流密度icorr以及较高的线性极化电阻Rp,并随烧结温度升高,耐腐蚀性能逐渐增强。该合金在模拟人工体液中耐腐蚀性能优异的主要原因是合金表面形成稳定、均匀且保护性更强的复合氧化物钝化膜,钝化膜由Ti O2,Nb2O5和Zr O2组成;随烧结温度升高,合金获得较高的致密度和近β型单相组织,耐腐蚀性能提高。     

用MOCVD技术在Ti-29Nb-13Ta-4．6Zr合金上制备羟磷灰石薄膜

由于钛及其合金具有非常好的机械性能、抗腐蚀性能和生物相容性能,所以已经广泛应用于诸如整形手术、牙齿移植等生物医学领域。特别是由无毒、无过敏性元素组成的β型Ti-29Nb-13Ta-4．6Zr（TNTZ）合金,由于具有非常好的机械性能,     

植入物用Ti-13Nb-13Zr合金电化学性能的研究

<正>Ti-6Al-4V ELI合金的杨氏模量仅为120~136GPa,与Co-Cr基合金及不锈钢相比,更接近于人体骨骼的杨氏模量(10~30 GPa),因此被广泛应用于制造人造髋关节及人造牙根。然而,随着对钛合金研究的深入,Ti-Nb-Zr(TNZ)及Ti-Nb-Zr-Ta(TNZT)系等杨氏模量更接近于人体骨骼的医用钛合金被逐渐研制和推广应用。其中,Ti-13Nb-13Zr的杨氏模     

Ti-13Nb-13Zr合金力学性能和显微组织的研究

研究了Ti—13Nb—13Zr合金在β相区和(α β)两相区固溶和时效处理后其合金力学性能及组织变化规律。分析发现在β相区固溶的合金，水冷时生成针状马氏体α′，空冷时生成亚稳定β相和少量αp，在(α β)两相区固溶生成β转和αp。在β相区和(α β)两相区固溶试样经时效后，晶粒内部主要析出点状和棒状αs。在750℃/1h固溶(WQ)和低温510℃/6h时效的合金抗拉强度高、塑性较高、弹性模量低，可以满足人体植入要求。     

Ti-5Ta-30Nb-7Zr合金医用多孔材料的电子束选区熔化成形及表征

采用电子束选区熔化成形技术制备了具有不同孔结构的Ti-5Ta-30Nb-7Zr合金医用多孔材料。对该多孔材料的显微组织、力学性能进行了表征,观察了样品表面对细胞生长形态的影响。实验结果表明:电子束选区熔化成形技术能够灵活地控制孔的结构和尺寸,使多孔材料力学性能与人骨力学性能更好地匹配;成形的Ti-5Ta-30Nb-7Zr合金多孔材料主要由β相和均匀分布的颗粒状α相组成,其压缩应力-应变曲线存在一个较长的应力平台,对外来冲击可起缓冲作用,更适于用做人体承载部件;粗糙的孔壁结构为细胞生长提供了良好的生长条件,细胞生长状态良好。     

热处理温度对内燃机用Ti-42.5Al-4Nb-1Mo-0.2B合金组织的影响

研究了热处理温度对内燃机用Ti-42.5Al-4Nb-1Mo-0.2B合金微观组织的影响。结果表明,合金在铸态下为近片层组织,主要由较细小的片层团以及片层团周围的B2相和γ相组成。合金在1 200℃和1 250℃下的淬火组织相近;随着淬火温度升高至1 300℃,合金淬火组织内γ相消失,B2晶粒中含有部分长棒形的细小α_2晶粒。合金经1 200℃热处理并冷却至室温后组织中包含α_2/γ片层团、B2相以及γ相;当热处理温度升至1 250℃时,α晶粒以及α_2/γ片层团的数量均开始增加,且两者尺寸也逐渐增大;当热处理温度升至1 300℃时,合金内生成了近片层状的细小α+β组织。     

热处理温度对Ti-36Nb-2Ta-3Zr-0.3O合金组织和阻尼性能的影响

采用真空自耗熔炼法制备了Ti-36Nb-2Ta-3Zr-0.3O (%,质量分数)合金,通过光学显微镜(OM), X射线衍射仪(XRD)和动态热机械分析仪等测试方法研究了热处理温度对合金的组织和阻尼性能的影响。结果表明:热锻态合金中存在大量的α相,阻尼值较低。在α相转变终了温度以下进行热处理时,合金由β相和α相组成,随着热处理温度升高,α相含量降低,阻尼值升高。在α相转变终了温度以上进行热处理时,α相完全消失,合金仅由β相组成,阻尼值升高。随着热处理温度进一步升高,β晶粒稍有长大,导致合金的阻尼值稍有降低。在不同温度进行热处理的合金均具有较高的阻尼值,其阻尼机制为Snoek型弛豫,与间隙氧原子在体心立方晶格中的基质原子和置换原子附近的重新分布有关。其中,在700℃进行热处理的合金的阻尼值和抗拉强度分别为0.035和670 MPa,是一种具有良好发展前景的高强高阻尼合金。     

加工工艺对Ti-21Nb-7Mo-6Sn合金组织和性能的影响

基于d电子理论设计了成分为Ti-21Nb-7Mo-6Sn的亚稳态β钛合金,采用偏光显微镜、X射线衍射仪和透射电子显微镜等设备,研究了Ti-21Nb-7Mo-6Sn合金在冷轧和退火过程中显微组织的演变。结果表明:冷轧产生大量位错和晶界,组织由β相转变为α"相;在退火过程中,α"相转变为β相,再结晶优先在板条马氏体区形成;随退火温度的升高,Ti-21Nb-7Mo-6Sn合金的弹性模量先降低后升高,弹性回复率则与之相反;923 K退火10 min后,获得了最低的弹性模量(53 GPa)和最高的弹性回复率(69.84%)。     

Ti-26Nb-28Ta-5.5Zr合金室温压缩变形过程中微观组织变化规律

借助d电子理论计算,设计并制备了具有较高Kβ稳定参数的生物相容性β型Ti-26Nb-28Ta-5.5Zr(%(质量分数),Kβ～1.61)合金。综合利用万能电子试验机测试、显微硬度测试、X射线衍射分析和透射电子显微学观察等方法,研究了该合金固溶态时的压缩性能、变形机制以及不同变形量对应的显微结构特征。结果表明:固溶态β型Ti-26Nb-28Ta-5.5Zr合金具有较好的塑性,其屈服强度约为450 MPa。当变形量为7%时,其形变机制为位错滑移;当形变量为50%时,严重影响变形结构特征的塑性变形机制主要为应力诱发α″马氏体相变;而当形变量为75%时,除了α″马氏体相变、还观察到明显的非均匀局域化变形。     

Ti-26Nb-4Zr合金冷轧板材的织构和力学性能

采用X射线衍射和室温拉伸方法研究了冷轧变形和固溶处理对Ti-26Nb-4Zr合金板材的织构和力学性能的影响.研究发现,50%冷轧时形成了{001}〈uvw〉织构,随着冷变形量的增加,逐渐形成了{121}〈1相似文献   

烧结温度对Ti-15Nb-25Zr-2Fe合金组织与力学性能的影响

采用放电等离子烧结技术制备Ti-15Nb-25Zr-2Fe钛合金,研究了烧结温度（800,1 000和1 200 ℃）对合金致密度、相组成、显微组织及力学性能的影响。结果表明：合金的致密度随烧结温度的升高逐渐升高。800 ℃烧结的样品主要由β相、α\"相、α相和单质Zr组成。1 000 ℃和1200 ℃烧结的样品主要由β...     

烧结温度与时间对注射成形4J29-Kovar合金性能的影响

以4J29-Kovar预合金粉末为原料,采用注射成形技术制备Kovar合金,研究烧结温度与烧结时间对合金的密度、硬度、抗拉强度以及热导率与热膨胀系数等性能的影响。结果表明,Kovar合金的烧结密度随烧结温度升高或烧结时间延长而增大,最佳烧结温度为1 350℃,继续升高温度至1 400℃时合金晶粒异常粗大。在1 350℃下,随烧结时间从1.5 h延长至4 h,合金的热导率增加,抗拉强度先增大后减小,烧结时间为3 h时强度达到最大,硬度基本不变,HV维持在174左右,除烧结时间为1.5 h的样品热膨胀系数偏低外,其它样品的热膨胀系数在4.6×10~(-6)~5.4×10~(-6) K~(-1)(20~400℃)之间。最佳烧结时间为3 h,所得合金的相对密度达到95.7%,热导率为15.126W/(m?K),抗拉强度为397 MPa,满足Kovar合金与玻璃、陶瓷等材料进行电子封接的要求。     

Ti-6.5Al-2.5Sn-4Zr-0.7Mo-1Nb-0.2Si合金的性能与显微组织

在实验室条件下，研究了Ｔｉ６．５Ａｌ２．５Ｓｎ４Ｚｒ０．７Ｍｏ１Ｎｂ０．２Ｓｉ合金的热处理、常温机械性能和显微组织。结果表明，合金的机械性能优异，达到了俄罗斯同等产品水平；合金显微组织是大量α相＋少量转变β相的两相组织，并阐述了机械性能和显微组织随热处理变化的规律。     

烧结温度对多孔Ti-15Al合金微观结构与性能的影响

以金属Ti粉和Al粉为原料,采用粉末冶金法制备多孔Ti-15Al合金材料,并研究不同的烧结温度对其物相成分、微观孔隙结构、抗压性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明：多孔Ti-15Al合金在高温烧结后,因金属Ti和Al之间发生偏扩散和固相反应而形成了α-Ti和Ti₃Al的平衡相,随着烧结温度的升高,合金中孔隙结构逐渐由长条状的贯通孔向近似球状的封闭孔转变,且孔隙率和平均孔径尺寸均呈先增大后减小的变化,在1 300℃烧结后的孔隙率和孔径尺寸最小,最小值分别为11.6%和13.8μm;因材料孔隙结构的转变,导致多孔Ti-15Al合金的抗压强度和耐腐蚀性能均随烧结温度的升高先增大后减小,烧结温度为1 300℃时的抗压强度和耐腐蚀性能最好,最大抗压强度为79 MPa,最小腐蚀电流密度为2.05×10^-7 A/cm²。     

烧结温度对Mo-Cu-Ni合金性能的影响

针对Mo-Cu-Ni新型电子封装材料的生产工艺及主要性能进行了初步的研究和探讨，通过对不同烧结温度下合金密度、电阻率和显微组织的测试和观察，获得了采用粉末冶金法制备Mo-Cu-Ni合金的最佳烧结温度。研究结果表明：采用液相烧结方法制取Mo-Cu-Ni合金时，最佳烧结温度为1200℃，此时的合金致密化最好，热轧后的相对密度可达98．2％，且电阻率最低。     

烧结温度对Ni-Cr-Mo合金性能的影响

Ni-Cr-Mo合金经冷压成型后于真空中以不同温度进行烧结。通过测定其相对密度、线收缩 率、拉伸强度和硬度,研究烧结温度对合金性能的影响。研究结果表明:当烧结温度不超过1330 ℃时,合金的相对密度、收缩率、拉伸强度和硬度随烧结温度的上升而缓慢增加;当温度上升到 1360℃时,合金的这些性能指标急剧增大;当温度上升到1390℃时,烧结后的合金试样外形发生 严重变形。     

烧结Ti-6Al-4V合金体的性能

用细海绵钛粉,铝粉、钒粉、Al-50V合金粉和A1-50Ti合金粉制备了三种Ti-6Al-4V混合元素粉。在所使用的各种比例的合金粉中混合粉的压缩性较低。混合粉的比例大致等于或高于现用粉末的比例。合金体的烧结性能比现用的同样比例的合金