生物医用Ti-24Nb-4Zr-8Sn单晶合金塑性变形行为研究

张金睿^1,2，张晏玮³，郝玉琳¹，李述军¹，杨锐¹

1. 中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室2. 中国科学技术大学材料科学与工程学院3. 苏州热工研究院有限公司寿命管理技术中心

摘 要：针对具有特殊非线弹性变形行为的高强度低模量Ti-24Nb-4Zr-8Sn（质量分数,%,简称Ti2448）医用钛合金,采用光学浮区生长法制备出3种典型取向的低指数单晶,研究其塑性变形行为。结果表明,Ti2448单晶合金的室温拉伸性能表现出明显的各向异性,<100>取向、<110>取向和<111>取向单晶的抗拉强度分别为650、642和889 MPa,延伸率分别约为73%、22%和13%;单晶合金的室温拉伸塑性变形机制以滑移为主,<100>取向单晶开动的滑移系统为（112）[111]、（112）[111]、（112）[111]和（112）[111],<110>取向单晶开动的滑移系统为（211）[111]和（211）[111],<111>取向单晶开动的滑移系统为（211）[111];<100>取向、<110>取向和<111>取向单晶合金的拉伸样品断口形状分别呈现矩形状、鸭嘴状和三角状,断裂面与拉伸方向的夹角均约为55°,断口均呈现韧性断裂特征。

关键词：生物医用金属;钛合金;单晶;塑性变形;