烧结温度对SPS制备Ti-24Nb-4Zr-8Sn合金组织和力学性能的影响

利用放电等离子烧结技术(SPS)制备了Ti-24Nb-4Zr-8Sn合金,研究了烧结温度对合金相对密度、显微组织及力学性能的影响。结果表明:在1000~1200℃烧结温度范围内合金具有较高的相对密度和抗压强度,合金主要由β-Ti相和Ti-Nb固溶体组成的混合基体及少量α-Ti相组成;随着烧结温度的升高,合金相对密度和抗压强度呈增大趋势,合金中α-Ti相向β-Ti相逐渐转变,同时合金中Ti-Nb固溶体含量越来越少,且尺寸减小;合金压缩弹性模量在58~61 GPa之间,受烧结温度变化影响较小。     

固溶温度对SPS烧结Ti-24Nb-4Zr-8Sn合金组织和力学性能的影响

利用放电等离子烧结技术(SPS)制备了生物医用Ti-24Nb-4Zr-8Sn合金,研究了固溶温度对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：合金在相变点下(750 ℃)固溶后,显微组织主要由β相、初生α相和次生α相组成,当固溶温度升至相变点附近(775 ℃)时,β晶粒尺寸显著增大,晶界初生α相厚度和数量均明显减小,β晶粒上弥散分布着大量细针状与颗粒状的次生α相;随着固溶温度的进一步升高,晶界α相厚度和数量减小并逐渐连续呈网状,β晶粒内部次生α相不均匀析出且数量逐渐减少;与烧结态相比,合金强度和弹性模量随固溶温度的提高呈先升高后降低趋势,而塑韧性逐渐提高。     

Ti-Nb-Zr-Sn合金电化学腐蚀行为研究

采用粉末冶金法制备生物医用β钛合金Ti-24Nb-4Zr-7.9Sn(TNZS),采用恒电位极化曲线法研究合金在模拟人体体液(Hank’s)中的电化学腐蚀行为,通过测量合金在模拟人体体液中的自腐蚀电位、自腐蚀电流密度和极化电阻等电化学参数来比较不同烧结工艺下钛合金的耐腐蚀性能。结果表明,在1250℃烧结2 h所制备的TNZS合金自腐蚀电位为-962 mV,自腐蚀电流密度为410 nA.cm-2,极化电阻39.51 kΩ.cm-2,有相对较好的耐腐蚀性,合金本身自有的孔隙成为腐蚀活性位置。     

Ti-15Zr-4Nb-4Ta合金的牙铸件性能

纯钛及钛合金因其优异的耐蚀性、生物相容性用于生物材料。目前广泛应用于牙科的材料为Ti -6Al -4V合金。日本先进工业科技研究院研制出一种比Ti -6Al -4V合金具有更好的生物相容性的新型 (α +β)钛合金 ,即Ti-15Zr -4Nb -4Ta合金。合金试样　用真空电弧炉熔炼的商业纯钛 (TA2 )、Ti-6Al-4V合金、Ti -15Zr -4Nb -4Ta合金 ,合金成分符合日本工业标准 (JIST740 1) ,铸锭经 β锻造及 (α -β)锻造后 ,得到直径为 45mm的棒材 ,将棒材表面的氧化皮除去 ,切下若干42mm×13mm的棒材做为试样备用。牙铸件　使用吸压型铸造机及T型熔模机…     

高耐蚀Ti-15Zr-4Nb-4Ta合金的植入应用

1995年以来 ,随着老龄化人口的增多 ,人工关节、人工骨板、斯坦特固定模、人工骨等植入件的需求日益增大。植入件既需要生物安全性也要求机械相容性 ,还要求无细胞毒性、无遗传毒性或致癌物质 ,长期使用时合金的机械性能和耐蚀性不会降低。纯钛和Ti-6Al -4V的机械强度和耐蚀性均优于不锈钢和Co -Cr -Mo合金 ,因而在医学上的应用越来越广泛 ,近年日本植入件用钛量逐步增大 ,2 0 0 0年消耗量约 4t ,但多数是从美国或欧洲进口的。有报道称 ,金属离子可从钛植入件释放至人体和动物体内。有研究者综述了从植入件释放的金属离子的毒性。V是人体…     

氧化温度对β-Ti-24Nb-4Zr-7.9Sn合金表面生物活性的影响

采用热氧化的方法在新型高强度、低弹性模量β-Ti-24Nb-4Zr-7.9Sn合金表面制备了氧化层,改善其生物活性,进而在模拟体液(SBF)中诱导类骨磷灰石生长.通过对不同温度氧化试样在浸入SBF前后的表面形貌、相组成、组元化合价及接触角的变化分析,探讨了氧化温度对合金表面类骨磷灰石形成的影响.结果表明,550℃及650℃氧化3 h后,合金表面被Ti、Nb、Sn等不同价态的氧化物层完伞覆盖,温度越高,氧化层越厚,其巾金红石TiO:的量也就越多.650 ℃氧化试样表面浸润性较好,生物活性高,在SBF中浸泡5天,可沉积出均匀、完整的类骨磷灰石层.     

轧制及退火对Ti-18Nb-4Sn合金织构的影响

本文以亚稳型β钛合金Ti-18Nb-4Sn(原子分数,%)为对象,研究了75%热轧后再进行75%和97%冷轧,以及在800℃不同时间退火对其织构的影响.结果表明,经过不同程度冷变形后,试样出现了{112}<110>,{223}<110>,{111}<110>和{111}<112>型轧制织构.随变形量增加,轧制织构强度均有所增强,其中以{223}<110型织构强度增加的幅度最大.800℃退火对75%冷轧试样的织构类型和强度影响不显著,而对97%冷轧试样的织构产生强烈影响,形成了单一的高强度的{111}<112>再结晶织构.该织构在退火5 min后就达到稳定,延长退火时间到1 h对其强度变化无明显影响.分析表明,热轧决定了随后冷轧和退火过程中织构类型的变化,而大变形量的冷轧以及随后的退火促进了高强度{111)<112>再结晶织构的形成.     

冷轧态Ti-35Nb-2Zr-0.3O合金的异常热膨胀行为

采用高真空非自耗电弧熔炼炉对Ti-35Nb-2Zr-0.3O (质量分数,%)合金进行熔炼。运用OM、XRD、SEM、TEM和静态热机械分析仪对Ti-35Nb-2Zr-0.3O合金进行表征,研究冷轧形变对合金显微组织及热膨胀行为的影响。结果表明:Ti-35Nb-2Zr-0.3O合金在冷轧过程中产生应力诱发马氏体α"(stress-induced martensiticα",SIMα")相,并形成平行于轧制方向的强110织构。等轴晶组织的Ti-35Nb-2Zr-0.3O合金表现出正常的热膨胀行为。形变后,合金的热膨胀行为出现异常现象,轧制方向表现为负膨胀,负膨胀程度随着形变量的增加而增大,截面方向表现为大于固溶态的正膨胀。30%形变合金的轧制方向在室温到250℃具有Invar效应,这一现象归因于SIMα"相变、晶格畸变和110织构的形成。冷轧态Ti-35Nb-2Zr-0.3O合金在室温到110℃的异常膨胀归因于SIMα"相到β相的晶格转变,而在高于110℃的异常膨胀行为归因于ω相和α相的析出。     

新型医用Ti-35Nb-4Sn-6Mo-9Zr和Ti-35Nb-1.3Mo-3.7Zr合金在林格溶液中的电化学腐蚀行为

采用开路电位、动电位极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)测量方法研究了新型医用钛合金Ti-35Nb-4Sn-6Mo-9Zr和Ti-35Nb-1.3Mo-3.7Zr在林格溶液中的电化学腐蚀行为,计算了2种合金在林格溶液中的腐蚀电位(φcorr)、腐蚀电流(Icorr)及钝化电流(Ipass),并根据EIS曲线建立了等效电路进行参数分析,同时与Ti-6A1-4V(TC4)合金进行比较。结果表明:Ti-35Nb-4Sn-6Mo-9Zr、Ti-35Nb-1.3Mo-3.7Zr和TC4合金的Icorr和Ipass依次增大,而φcorr依次减小。EIS结果分析显示,3种合金在林格溶液中均可形成致密内层和疏松外层的双层钝化膜,其中致密内层钝化膜对合金表面的保护起主要作用。3种合金的致密内层的阻挡作用按TC4、Ti-35Nb-1.3Mo-3.7Zr和Ti-35Nb-4Sn-6Mo-9Zr的顺序递增。     

钢筋在混凝土模拟孔隙液中腐蚀电化学行为

采用动电位极化曲线法研究了钢筋在混凝土模拟孔隙液中腐蚀电化学行为.结果表明:随着Cl-离子浓度升高,PH值下降,腐蚀电流(Icorr)增大,破裂电位(En)降低:致使钢筋表面钝化膜破裂的临界Cl-离子浓度与孔隙液的pH值之间存在对数关系.提出了Cl-和OH-在钝化膜局部区域上的竞争吸附模型,并解释了实验结果.     

NaCl溶液中Al-Li合金腐蚀过程的电化学特征

采用电化学噪声技术，结合电化学阻抗谱及极化曲线测量，研究了峰时效，AA2195－T8铝合金在3．0％NaCl溶液中的腐蚀电化学特征，结果表明，腐蚀初期，合金表面钝化膜上不断有孔核的形成与恢复，并导致阻抗谱上感抗成分的存在。随腐蚀时间的延长，其感抗成分消失且阻抗模值降低。阳极极化时，由于其孔蚀电位与自腐蚀电位接近，钝化电位区间很小；随腐蚀时间的延长，极化电阻先增加而后减小，自腐蚀电流则呈相反趋势变化。     

硼酸缓冲溶液中Clˉ浓度和温度对690合金腐蚀行为的影响

在硼酸缓冲溶液中,采用动电位极化、电化学阻抗谱(EIS)和半导体电容分析方法分别研究了Clˉ浓度(0.5-2 mol/L)和溶液温度(25-80℃)对690合金腐蚀行为的影响,并结合AFM,XPS及电位-pH图分析了钝化膜层的腐蚀产物.结果表明,不同Clˉ浓度和温度的溶液中,690合金均表现出沿晶腐蚀和二次钝化的特征....     

不同晶粒尺寸Cu-50Cr合金在酸性介质中的腐蚀电化学行为研究

  采用电弧熔炼和机械合金化并热压制备了晶粒尺寸差别较大的两种Cu-50Cr合金,对比研究了其在酸性介质中的腐蚀机理和耐腐蚀性能及其晶粒尺寸降低后对其腐蚀性能的影响.结果表明：随着H⁺浓度的增加,不同晶粒尺寸Cu-50Cr合金的腐蚀速度加快;晶粒尺寸降低后,其抗腐蚀性能降低;粗品Cu-50Cr合金的腐蚀过程受电化学反应控制;纳米尺寸Cu-50Cr合金的腐蚀过程由电化学反应控制转为扩散控制.     

INTERPHASE STRESS CORROSION CRACKING OF ALLOY Ti－24Al－11Nb IN METHANOL SOLUTION

ＩＮＴＥＲＰＨＡＳＥＳＴＲＥＳＳＣＯＲＲＯＳＩＯＮＣＲＡＣＫＩＮＧＯＦＡＬＬＯＹＴｉ－２４Ａｌ－１１ＮｂＩＮＭＥＴＨＡＮＯＬＳＯＬＵＴＩＯＮ￥ＺＨＡＮＧＹｕｅ;ＣＨＵＷｕｙａｎｇ;ＸＩＡＯＪｉｍｅｉ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＰｈｙｓ...     

ELECTROCHEMICAL IMPEDANCE SPECTROSCOPY DURING CORROSION PROCESS OF 8090 Al-Li ALLOY IN EXCO SOLUTION

1.IntroductionAl-Li alloys, compared to traditional Al alloys, have more excellent properties, such as lower density, greater elastic modulus and higher specific strength[1,2]. In the near future, they would be widely applied to airplane structures. While, exfoliation, a main kind of localized corrosion, lowers their strength, plasticity and fatigue properties, and also decreases their service life[3, 4]. So investigating their exfoliation would be very important to their application.Usua…     

SiC和Al2O3颗粒对Ti-25Nb-3Mo-3Zr-2Sn合金微磨损行为的影响

本文研究了SiC和Al₂O₃颗粒对生物医用植入材料Ti-25Nb-3Mo-3Zr-2Sn合金的微磨损行为的影响。在文中研究了合金的比磨损率、摩擦系数、磨损机制以及微磨损与腐蚀之间的协同作用。研究结果显示,合金的比磨损率随磨粒尺寸的增加而增加。由于SiC磨粒的硬度和切削性均优于Al₂O₃磨粒,由此在同尺寸磨粒下SiC磨粒所造成的材料的损失比Al₂O₃磨粒造成的要大。摩擦系数的结果显示,在同一种磨粒作用下,Hank’s溶液中所获得的摩擦系数的平均值大于蒸馏水中所获得的摩擦系数平均值,且由于Hank’s溶液的腐蚀性所致在Hank’s溶液中获得的摩擦系数的稳定性要比在蒸馏水中的稳定性差;在同尺寸磨粒下,Al₂O₃磨粒所造成的摩擦系数要大于SiC磨粒所造成的。随磨粒尺寸的减小,磨损机制由三体磨损转变为混合磨损之后再转变为二体磨损。从磨损机制图中可以看出腐蚀对材料损失的贡献是不容小视的,磨损机制为以磨损为主的磨损腐蚀。     

空蚀对20SiMn在3%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为的影响

利用带电化学测试系统的磁致伸缩空蚀试验机研究了 20SiMn低合金钢在3%NaCl水溶液中的电化学腐蚀行为，通过空蚀和静态条件下的自腐蚀电位变化以及交流阻抗谱和动电位极化曲线的比较，分析了空蚀加速20SiMn低合金钢电化学腐蚀的机理.结果表明，空蚀使20SiMn低合金钢的自腐蚀电位正移200 mV，并显著降低电荷转移电阻和线性极化电阻，使电化学腐蚀速率增大约54倍；随着空蚀的进行，电荷转移电阻和线性极化电阻减小，空蚀3 h后逐渐趋于稳定.