【摘 要】
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分析了不同热处理制度对新型医用Ti-3Zr-2Sn-3Mo-25Nb合金显微组织与力学性能的影响.结果表明:经(α+β)两相区固溶处理后,合金主要由初生α相和J9相组成;初生α相尺寸短小,
【机 构】
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西北工业大学凝固技术国家重点实验室,陕西西安710072;西北有色金属研究院,陕西西安710016;陕西省医用金属材料重点实验室,陕西西安710016;西安建筑科技大学冶金工程学院,陕西西安71005
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分析了不同热处理制度对新型医用Ti-3Zr-2Sn-3Mo-25Nb合金显微组织与力学性能的影响.结果表明:经(α+β)两相区固溶处理后,合金主要由初生α相和J9相组成;初生α相尺寸短小,以颗粒状形式出现在晶粒内部和晶界附近.在实验参数范围内,升高固溶温度导致初生α相的体积分数降低,9相的体积分数增加.经β单相区固溶处理后,合金主要由单一β相组成;随着固溶温度升高,β相晶粒逐渐长大,晶粒尺寸约为25 μm.经(α+β)两相区固溶+时效处理后,在β相基体上析出针状α相,尺寸细小,呈交叉排列.经β单相区固溶+时效处理后,在β相晶界附近和晶粒内部析出尺寸大小不一的细针状α相;晶界附近析出的α相具有一定的取向,晶粒内部析出的α相横纵交错,大小不均匀.经固溶处理后,合金获得中等水平的强度和较好的塑性;随着固溶温度的升高,合金的抗拉强度和屈服强度逐渐减小,塑性和弹性模量逐渐增加.经(α+β)两相区固溶处理后,合金的抗拉强度与屈服强度之差(Rm-Rp0.2)较β单相区固溶处理后的大.经(α+β)两相区固溶+时效处理后的合金强度增量高于β单相区固溶+时效处理后的合金强度增量.在相同时效条件下,随着固溶温度升高,合金的强度和模量逐渐减小,延伸率基本保持不变.经780℃/30 min固溶空冷+480℃/6 h时效空冷处理后合金的弹性模量达最小值(E=64 GPa),最接近于人体自然骨骼等硬组织的弹性模量.
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