Ti-2Al-2.5Zr合金低温下单向与循环变形行为

采用管材试样研究了低温下 (- 196℃ )Ti 2Al 2 .5Zr合金的循环变形行为。分析了应力比、应力幅、循环周次、加载速率等对合金循环变形行为和疲劳性能的影响。建立了循环和单调加载方式下合金的应力—应变曲线方程和疲劳寿命预测方程。根据不同循环周次下疲劳试样的金相分析和断口观察 ,讨论了合金的循环变形规律和疲劳断口特征     

纯钛表面两步电化学法制备载银多孔涂层

在医用纯钛表面先采用阳极氧化法制备TiO2纳米管预涂层,然后通过AgNO3溶液浸泡和紫外光照射处理实现银颗粒在预涂层上的固定,再经过微弧氧化处理制备出载银多孔涂层。利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)对涂层表面形貌、载银量、银元素纵向分布及特征进行了表征,并通过金黄色葡萄球菌检验了涂层的抗菌性能。结果表明:两步电化学法可以在纯钛表面制备出含银量较高的多孔涂层,涂层中银元素大部分以纳米颗粒形式存在,涂层表面和最外层Ag元素主要以氧化物的形式存在,而沿涂层法向向内Ag单质与Ag氧化物共存,且涂层具有良好的抗菌性能。     

Zn元素对Mg-Sr镁合金显微组织、力学性能及腐蚀行为的影响

镁锶系列镁合金是最有前景的生物可降解金属材料之一。锶具有促进成骨和再生的作用,具有良好的生物相容性。但是镁锶合金具有强度不足、降解快速等缺点。添加适量的人体营养元素Zn在Mg-2Sr合金中,通过锌在镁合金中的固溶作用来细化晶粒以提高Mg-2Sr合金的强度和塑性。在模拟体液浸泡降解过程中,Mg-2Sr-2Zn合金生成的腐蚀保护层较致密,阻碍了浸泡过程中氯离子渗透,从而具有较好的耐蚀性。     

钛及钛合金壳形件冲压成形影响因素及其应用现状

钛及钛合金力学性能优良,被称为"第三金属",相关产品广泛应用于航空航天、航海、医疗、冶金等众多领域,但由于钛属于难冲压成形类金属,其冲压成形壳形件的应用相对较少,针对钛及钛合金的冲压成形技术有待开发与提高。为此,系统阐述了影响钛及钛合金板材冲压成形的因素,主要包括板材力学性能、成形模具、冲压工艺参数及润滑剂等,并简单介绍了钛制冲压成形壳形件在航空航天、航海、日常生活等领域的应用现状,最后对钛及钛合金冲压成形技术的研究和应用进行了展望。     

Ultra-Fine Grained Degradable Magnesium for Biomedical Applications

通过对工业纯镁以及ZM21合金的性能测试研究了镁合金在可降解生物医学中的应用,讨论了等径角挤压制备超细晶以及温挤压对材料性能的影响。晶粒细化导致合金材料压缩强度明显提高,强烈的初始变形织构导致粗晶镁合金拉伸强度高于压缩。等径角挤压能够减弱织构的影响,使不同合金塑性流变行为获得改变。材料腐蚀性能主要受化学成分、晶粒大小以及先前变形诱导晶格畸变程度的综合影响。等径角挤压细化晶粒、增大晶格缺陷密度在一定程度上制衡了材料的腐蚀性能。同时弥散分布的第二相粒子的增加对于点蚀发展有着积极的作用。     

医用纯钛表面载银钙磷涂层的制备研究

在含有Ca、P元素和纳米银的电解液中,通过微弧氧化处理在医用纯钛表面制备出兼具抗菌元素银和生物活性元素Ca、P的载银钙磷复合涂层。通过SEM、XRD和EDS研究了电压对涂层的表面形貌、相组成和元素特征的影响,并利用XPS对涂层元素组成和纵向分布进行了分析。结果表明,涂层表面布满微孔,且含有较大量Ca、P元素和纳米银颗粒,纳米银主要以氧化物形式存在,并可根据改变微弧氧化电压来调整涂层中Ca、P和银元素的含量。     

热处理对医用TLM钛合金硬度及成形性能的影响

对TLM钛合金进行了不同热处理条件下的室温硬度测试、杯突试验和弯曲试验。结果表明,固溶处理后合金板材的杯突值IE为4.7~ 5.8 mm,最大弯曲角为180°,显微硬度为226 ~ 236 HV0.1。时效处理后板材的杯突值IE为1.9 ~ 3.1 mm,最大弯曲角为77° ~ 153°,显微硬度为240 ~ 403 HV0.1。同时,结合文献还定性地得到了相组织对板材硬度及成形性能的影响关系。     

骨科植入用TLM钛合金的相转变与力学性能

研究骨科植入用TLM钛合金的相转变过程及其对合金力学性能的影响.结果表明,TLM钛合金固溶后的显微组织为β相和少量细长的α"相,合金经低温300℃至500℃时效的过程中,α相的形成经历β→ω→α、α"→α 2个过程,微观组织揭示出α"马氏体对亚稳ω-相的形成具有一定的阻碍作用.同时TLM钛合金中相结构对降低弹性模量的程度由大到小的顺序为:ω＞α"＞α;相结构对提高强度的作用由大到小的顺序为:ω＞α＞α";而相结构对延伸率的提高由大到小的顺序为:α"＞α＞ω.     

合金元素、加工与热处理对新型近β型钛合金TiZrMoNb力学性能的影响及微观分析

系统研究了不同合金添加元素(Mo、Zr、Nb)、加工及热处理对近β型医用钛合金力学性能和显微组织的影响规律,讨论保持医用钛合金生物力学相容性匹配的影响因素和方法。研究发现：TiNbZrMo合金中增加Zr、Mo元素含量使合金强化,而增加Mo、Nb元素含量和热加工率利于降低弹性模量。经过固溶处理后强度和弹性模量降低,而时效处理后合金产生弥散强化和细晶强化使强度和弹性模量提高。新合金冷热加工性能好,无明显各向异性,经过适当热处理可以达到高强度、低弹性模量和优良的塑韧性、疲劳性能综合匹配     

Ti-3Zr-Mo-15Nb医用钛合金的显微组织及力学性能

采用DSC和XRD检测并分析了Ti-3Zr-Mo-15Nb钛合金的相转变规律,结合金相显微镜、TEM和拉伸测试,系统研究了加工工艺、热处理制度对该合金显微组织及力学性能的影响。结果表明,Ti-3Zr-Mo-15Nb合金在α+β区加工,经固溶处理得到细小的等轴晶。合金经β相区淬火后形成了一种亚稳斜方马氏体α″相。低温时效处理后,α″相部分分解为α相,且随时效温度升高而完全分解为α相。250 ℃时效的合金综合力学性能与人体骨骼最为接近,可达到高强度、低模量、高塑性的最佳匹配。微观组织分析表明,少量的α″斜方马氏体、α马氏体和一定数量的位错相互作用,可得到较低的弹性模量和较高的塑性,而大量交叉的细小针状α马氏体对合金的综合生物力学性能有明显的贡献。