粉末冶金医用超细晶β型Ti28Nb2Zr8Sn合金的显微组织与力学性能

来源期刊：稀有金属材料与工程2017年第3期

论文作者：王芬 李鑫鑫 杨超 李元元

文章页码：747 - 753

关键词：粉末冶金;β型-Ti合金;弹性模量;显微组织;力学性能;

摘    要：采用机械球磨+放电等离子烧结的方法制备出高强度低模量的超细晶β型Ti28Nb2Zr8Sn合金。XRD和SEM结果表明,60 h球磨后的终态合金粉末经放电等离子烧结后,获得的超细晶块体合金为完全的bcc结构;TEM分析表明,超细晶块体合金中bcc结构的β-Ti晶粒为等轴状,其尺寸为500¹000 nm,远小于铸造法制备同类合金几十微米的晶粒尺寸;力学性能测试表明,随升温速率增大或保温时间缩短,超细晶块体合金的抗压缩强度逐渐增大,弹性模量逐渐减小。在烧结温度为900℃、升温速率为150℃/min且保温时间为0 min的条件下,得到的超细晶块体合金晶粒最细小,其压缩强度达到最大（2675 MPa）,对应的断裂应变也最大（0.54）,且其弹性模量最低（31.6 GPa）;同时,该合金试样的加工硬化指数0.073远高于Ti6Al4V合金,这说明其加工硬化和塑性变形能力远远优于Ti-6Al-4V合金,故能够承受更大的载荷和经历更大的变形,可作为一种优异的生物医用候选材料。