Mn对生物医用Ti-Mo合金组织与力学性能的影响
本文选题:Ti-Mo合金 切入点:锰 出处:《中国有色金属学报》2017年09期 论文类型:期刊论文
【摘要】:采用非自耗真空电弧炉制备Ti-8Mo-xMn系列合金,以考察Mn的添加对生物医用Ti-Mo合金显微组织与力学性能的影响。结果表明:两元Ti-Mo合金主要由细小的针状α″马氏体相组成,加入1%Mn(质量分数)后,等轴晶的β相大部被保留;当Mn的加入量达到3%后,β相全部被保留到室温。拉伸力学测试发现:β相不稳定的Ti-8Mo-1Mn合金在拉伸过程中发生应力诱导的从β相到α″相的马氏体转变,呈现出"双屈服"现象。加入少量Mn(1%和3%)提高合金塑性,伸长率由35%最大提高到53%。Mn量增加到5%、7%后,合金强度得到大幅提高,抗拉强度最大由856 MPa提高到1201 MPa,同时伸长率为22%。所有含Mn合金的显微硬度都较高,最高为386HV,是两元Ti-Mo合金的(251HV)1.65倍。含ω相的Ti-8Mo-1Mn合金的弹性模量最高,达150 GPa。其它含Mn合金的弹性模量在76~87 GPa之间,与人骨骼的接近,有潜力成为生物医用材料。
[Abstract]:Ti-8Mo-xMn series alloys were prepared by non-consumable vacuum arc furnace to investigate the effect of mn addition on the microstructure and mechanical properties of biomedical Ti-Mo alloys. The results show that the binary Ti-Mo alloys are mainly composed of fine acicular 伪 "martensite phases. After the addition of 1 mn (mass fraction), most of the 尾 phase of equiaxed crystal is retained. When the content of mn reaches 3%, the 尾 phase is kept at room temperature. The tensile mechanical tests show that the stress induced martensite transformation from 尾 phase to 伪 "phase occurs during the tensile process of 尾 phase unstable Ti-8Mo-1Mn alloy. A "double yield" phenomenon was observed. Adding a small amount of MNO 1% and 3%) to increase the plasticity of the alloy, the tensile strength of the alloy was greatly improved after the elongation of the alloy was increased from 35% to 53. Mn to 5. 7%. The maximum tensile strength was increased from 856 MPa to 1201 MPA, and the elongation was 22.1 MPA. The microhardness of all mn containing alloys was higher, with a maximum of 386 HVS, which was 1.65 times higher than that of two-element Ti-Mo alloys. The Ti-8Mo-1Mn alloy with 蠅 phase had the highest elastic modulus. The modulus of elasticity of other mn containing alloys is between 76 ~ 87 GPa, which is close to human bone and has the potential to be a biomedical material.
【作者单位】: 辽宁工业大学材料科学与工程学院;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51104016) 稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室开放课题资助(SKL-SPM-201204)~~
【分类号】:R318.08;TG146.23
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