生物醫(yī)用鈦合金顯微組織和力學(xué)性能的研究.pdf

1、生物醫(yī)用鈦合金以其與骨骼相近似的彈性模量、良好的生物相容性和機(jī)械加工性能及在生物環(huán)境下優(yōu)良的抗腐蝕性等優(yōu)點(diǎn)，引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注，并在臨床上得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。本文根據(jù)生物醫(yī)用鈦合金開發(fā)的現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題，從合金選擇、熔煉工藝出發(fā)，選擇出新型生物醫(yī)用Ti-Mo合金和Ti-Mo-Nb合金，并對(duì)其顯微組織和力學(xué)性能進(jìn)行研究。具體研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下：
　　根據(jù)鈦合金的分類及其特點(diǎn)，結(jié)合合金的選用原則，參照d電子合金理論，選定了

2、合金化元素為Mo元素和Nb元素作為強(qiáng)化元素。這兩種元素在強(qiáng)化的同時(shí)，對(duì)合金的塑性影響較小，同時(shí)具有優(yōu)異的耐腐蝕性能和良好的生物相容性。結(jié)合Mo和Nb這兩種元素對(duì)合金強(qiáng)度的影響，選用了一種Ti-Mo合金，并在二元合金的基礎(chǔ)上加入Nb元素，制備出Ti-Mo-Nb合金。
　　利用光學(xué)顯微鏡(OM)、X射線衍射(XRD)、透射電鏡(TEM)等方法，系統(tǒng)地研究了Mo元素對(duì)Ti-Mo合金顯微組織結(jié)構(gòu)的影響，并對(duì)Ti-Mo合金的抗壓強(qiáng)度、彈性模

3、量、維氏硬度等幾種常規(guī)力學(xué)性能進(jìn)行了研究?？疾炝撕辖鹪豈o對(duì)Ti-Mo合金力學(xué)行為的影響，并分析了Ti-Mo合金的斷裂行為。結(jié)果表明，當(dāng)Mo含量為10wt％時(shí)，Ti-Mo合金的等軸晶粒明顯細(xì)化，抗干磨能力最好，具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能。
　　在Ti-10Mo合金的基礎(chǔ)上加入Nb元素，研究了Nb元素對(duì)Ti-10Mo合金的顯微組織和力學(xué)性能的影響，得知Ti-10Mo-10Nb合金由β相組成，其屈服強(qiáng)度與Ti-10Mo合金相當(dāng)，而塑性卻