具有低溫馬氏體轉(zhuǎn)變的新型亞穩(wěn)β鈦合金的設(shè)計(jì)及組織性能研究.pdf

1、鈦合金由于具有優(yōu)異的生物相容性，廣泛應(yīng)用于人體硬組織的替換和修復(fù)。新型β鈦合金具有較低的彈性模量，可以避免植入后產(chǎn)生“應(yīng)力屏蔽“效應(yīng)因而得到廣泛的研究和應(yīng)用。而在亞穩(wěn)β鈦合金中發(fā)現(xiàn)存在有熱彈性馬氏體的轉(zhuǎn)變，不僅使之具有形狀記憶效應(yīng)和超彈性效應(yīng)，而且在合金的馬氏體轉(zhuǎn)變溫度附近可以使合金獲得很低的彈性模量。本研究利用這一理論，并結(jié)合D-電子合金設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)出兩種不含有毒元素的生物醫(yī)用鈦合金，并使用WKII 型真空非自耗電弧熔煉爐進(jìn)行合金試

2、樣的熔煉，隨后針對(duì)新設(shè)計(jì)合金進(jìn)行加工及熱處理工藝的制定，并研究不同熱處理工藝對(duì)材料組織及性能的影響。此外，還對(duì)所設(shè)計(jì)合金進(jìn)行了腐蝕實(shí)驗(yàn)，并通過(guò)研究合金在模擬體液中對(duì)Ca、P 元素的誘導(dǎo)能力及溶血實(shí)驗(yàn)，對(duì)合金的生物相容性做出評(píng)價(jià)。結(jié)果表明： 1. 所設(shè)計(jì)合金均為亞穩(wěn)定型β鈦合金，并且在室溫下可由應(yīng)力誘發(fā)產(chǎn)生馬氏體相變。 2. 所設(shè)計(jì)成份合金經(jīng)過(guò)固溶水淬處理之后具有很低的彈性模量，約為40GPa，在拉伸過(guò)程中表現(xiàn)出非線性的彈