熱處理對(duì)TA6鈦合金組織及性能的影響
發(fā)布日期:2015-2-27 22:34:40
生物醫(yī)用材料是材料科學(xué)的一個(gè)重要分支,具有高技術(shù)含量和高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的新型載體材料,是目前材料科學(xué)技術(shù)研究的熱點(diǎn)。Ti-6Al-7Nb合金是由瑞士Sulzer醫(yī)學(xué)技術(shù)公司開發(fā),1985年開展臨床應(yīng)用,10多年來應(yīng)用量已超過200t。該合金用無毒元素鈮替代有毒的釩元素,在力學(xué)性能等方面與Ti-6Al-4V合金相當(dāng),國內(nèi)醫(yī)務(wù)界也希望在生物用材上與國際接軌,開展該合金的研制及工程化勢在必行。
按Ti-6Al-7Nb名義成分進(jìn)行配料,經(jīng)壓制、焊接成自耗電極后,進(jìn)行兩次真空自耗熔煉,制得Φ520mm鑄錠。經(jīng)鍛造或軋制后制得三種初始組織的棒坯。樣品經(jīng)過900~1080℃固溶處理后,再經(jīng)500~650℃時(shí)效處理。
經(jīng)過試驗(yàn)分析后,發(fā)現(xiàn)試樣強(qiáng)度隨固溶溫度的升高而升高,但超過相變點(diǎn)后,強(qiáng)度有所下降,而塑性則隨固溶溫度升高明顯降低。隨時(shí)效溫度升高,等軸α相尺寸大大增大,含量基本無變化,在550℃時(shí)效的樣品獲得了最大的強(qiáng)化效果。在相同的時(shí)效溫度(600℃)下,延長時(shí)效時(shí)間抗拉強(qiáng)度明顯提高,但屈服強(qiáng)度基本保持穩(wěn)定,塑性有惡化趨勢。通過熱處理形成的等軸α相有利于提高塑性指標(biāo),形成的次生條狀α相有利于提高強(qiáng)度指標(biāo)。