放电等离子烧结预合金粉末法制备生物医用近β钛合金的组织演变和力学性能（英文）

麻西群¹，牛红志²，苏勇君³，孙倩倩²，张海瑞²，于振涛¹

1. 西北有色金属研究院陕西医用金属材料重点实验室2. 东北大学材料织构与各向异性教育部重点实验室3. 丽水学院

摘 要：利用放电等离子烧结（SPS）预合金粉末的方法,成功制备出生物医用的近β钛合金Ti-25Nb-3Zr-3Mo-2Sn （质量分数,%）。近β钛合金的预合金粉末利用等离子旋转电极法制备,粉末的凝固组织主要是由β相主导的不发达的树枝晶组成,同时存在少量的β相单晶组织粉末球。1000℃-5 min-50 MPa条件下的SPS可以完全致密化近β钛合金的预合金粉末,并且消除原始的凝固偏析结构。β单相区固溶处理后,合金组织由β相和α″相组成,合金的抗拉伸强度达到815 MPa,延伸率达到14%,同时具备62 GPa较低的弹性模量。进一步500℃时效处理,合金组织中产生大量的纳米针状σ相,使得合金的抗拉伸强度达到1015 MPa,同时具备较好的延伸率和中等的弹性模量。然而,应当避免过低的时效处理温度,防止脆性ω相的析出。

关键词：近β钛合金;预合金粉末;放电等离子烧结;显微组织;力学性能;