金哲
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张万明
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2012.02.009
为了研究用于外科植入生物材料Ti-6Al-7Nb合金的热变形行为,利用Gleeble 2000热模拟实验机对Ti-6Al-7Nb合金在750～900℃温度范围和0.001～10.000s-1应变速率范围内进行等温热压缩实验,试验在氩气保护下进行,采用金相显微镜和透射电镜观察热变形后的组织；通过计算变形激活能分析Ti-6Al-7Nb合金在热压缩过程中的变形机制.结果表明:流变应力在经历加工硬化阶段后均表现出流变软化现象,在较低应变速率ε=0.001 ～0.100 s-1时,材料的软化主要受α相动态再结晶影响；而在较高应变速率ε=1～10s-1时,材料基本不发生再结晶,其软化是由于钛合金在变形过程中的绝热效应造成的.通过Arrhenius方程计算出合金在750,800,850和900℃下的变形激活能分别为209.25,196.01,194.01和130.40 kJ·mol-1；在750～850℃下的激活能接近于α-Ti的自扩散激活能(200 kJ·mol-1),表明在750～ 850℃的变形由α-Ti自扩散参与的动态再结晶控制；在900℃下激活能略低于β-Ti的自扩散激活能(160kJ·mol-1),说明在900℃下的变形机制由β相的动态回复控制.综合考虑变形行为与组织细化因素,温度在750 ～ 850℃,变形速率在0.01 ～0.10 s-1范围为良性热加工区域.
关键词:
生物钛合金
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热压缩
,
真应力-真应变曲线
,
显微组织
,
激活能
,
变形机制
张兴东
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刘立斌
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王建丽
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熊翔
中国有色金属学报
运用一种改进的方法制作多元扩散节Ti-Zr-Nb，并在1173 K温度下退火1800 h，水淬至室温。结合纳米压痕仪(nano-indentation)与电子探针(EPMA)，测定扩散节上每一点的成分、硬度和弹性模量，建立Ti-Zr-Nb体系成分?硬度?弹性模量数据库。结果表明，硬度与弹性模量强烈地依赖于Zr和Nb的成分变化，Ti-41Zr-10Nb具有较小的弹性模量，且硬度较大，有望在此基础上开发新型生物医用钛合金。这种高效的扩散多元节组合材料设计方法可以加快生物医用钛合金的研制、开发与应用的速度。
关键词:
生物钛合金
,
组合材料设计方法
,
扩散节
,
纳米压痕
李广忠
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张文彦
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张健
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汤慧萍
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康新婷
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李亚宁
稀有金属材料与工程
分别在1%HF+3%HNO_3水溶液和0.25%HN_4F+1%H_2O的乙二醇溶液中电化学阳极氧化Ti-5Zr-3Sn-5Mo-15Nb (TLM)合金(HF、HNO_3、H_2O为体积分数;HN_4F为质量分数,下同),结果在其表面上获得氧化物纳米多孔层.阳极氧化时所用的溶液对纳米多孔层的形貌(孔径、孔长和孔的有序性等)有明显影响.在1%HF+3%HNO_3水溶液中获得异向结构的氧化物纳米多孔层,其拥有较宽范围的孔径,在50～200 nm之间;孔长约500 nm.而在乙二醇溶液中,在不同的氧化电压和时间的条件下,可获得高度有序、垂直的氧化物纳米多孔层,即氧化物纳米管阵列层,管径在80～120 nm之间;管长可达190 μm.在TLM合金表面获得具有大的比表面积、以及几何结构为管状的氧化物纳米多孔层,其在TLM合金与相关的生物材料,如细胞和蛋白作用时,可提供新的作用环境.
关键词:
生物钛合金
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电化学
,
氧化物纳米多孔层
