【摘要】：新型生物β鈦合金因具有優(yōu)異的生物相容性、耐腐蝕性、超彈性等性能,廣泛地應用于生物醫(yī)用領域。然而較高的彈性模量等力學性能不匹配問題嚴重制約著β鈦合金臨床應用。因此,探索降低β鈦合金彈性模量的方法對拓展其臨床應用空間具有巨大意義。本文以Ti26Nb合金為研究對象,研究高壓固溶處理過程中冷軋變形合金微觀結構演化規(guī)律,分析β鈦合金高壓再結晶機制。并對高壓固溶處理后的β鈦合金進行時效處理,探索一種基于高壓再結晶的降低β鈦合金彈性模量有效方法。主要結論如下:1.研究了高壓固溶處理對β鈦合金微觀結構與力學性能的影響。研究發(fā)現(xiàn),常壓固溶處理后鈦合金由單一的β相組成,而高壓固溶處理鈦合金為α"β相。固溶處理過程中,壓力越高、時間越短,α"體積分數(shù)越高,微觀組織越細小;彈性模量和顯微硬度越低。2.研究了高壓固溶處理過程中β鈦合金的再結晶行為。研究表明,高壓固溶處理可顯著阻礙β鈦合金再結晶進度。壓力越高,再結晶晶粒尺寸越小;再結晶激活能隨著壓力的升高而升高。其中,再結晶激活能(Q)與壓力(P)之間的關系可描述為:(?)3.研究了高壓固溶處理鈦合金的時效行為。研究表明,5GPa固溶處理得到鈦合金,經(jīng)30min常壓時效會析出α相。60min時效后,α消失,β晶粒破碎,α"體積分數(shù)升高,硬度和彈性模量相比上一階段30min時效,均出現(xiàn)了一定下降。90min時效后,β晶粒全部破碎,顯微結構出現(xiàn)大量α"針狀結構,硬度和彈性模量相比上一階段60min時效,再次出現(xiàn)降低。整體而言,彈性模量會在服役中短期升高,但會慢慢降低,最后下降至略高于高壓固溶處理組織水平。
【圖文】：

鈦及鈦合金具有無毒性、無致敏及突變、化學性質穩(wěn)定、高比強度、低密逡逑度、無磁性、生物相容性良好等特點１１２＇１３］，被廣泛應用于當今生物醫(yī)療合金領逡逑域。按照元素所構成的相穩(wěn)定型，鈦合金可分為三大類，，圖１．１為元素組成所決逡逑定的鈦合金穩(wěn)定型相圖，分別為中性型、ａ穩(wěn)定型、ｐ穩(wěn)定型。元素組成決定了逡逑相穩(wěn)定性特點，其中Ｐ穩(wěn)定型又可分為Ｐ共晶穩(wěn)定型和Ｐ共析穩(wěn)定型。組元決逡逑（ａ）個溫度邐⑦）個溫度逡逑Ｐｂ？邐逡逑Ｌ邐＾一逡逑ＴＪ邐＞邋Ｊ邐＞逡逑元素體積分數(shù)邋１邐元素體枳分數(shù)逡逑（ｃ）ｔ邋ｕｍ．邐（ｄ）ｔ逡逑Ｔｉ邐元素體積分數(shù)Ｔｉ邐元素體積分數(shù)逡逑圖１．１元素組成所決定的鈦合金穩(wěn)定型相圖逡逑（ａ）中性元素型（ｂ）邋ａ型元素穩(wěn)定型（ｃ）ｐ型共晶元素穩(wěn)定型（ｄ）ｐ型共析元素穩(wěn)定型逡逑２逡逑

邐（１－１５）逡逑ｒ逡逑再假設晶界兩端固定，如圖１．３（ｃ）所示，那么表面能（７）就為定值，晶界開始弓出逡逑時會隨ａｂ段彎曲，ｒ減小，自由能（ＡＧ）就會增大，當ｒ取極小值ｆ，自由能（ＡＧ）逡逑１２逡逑
【學位授予單位】：湘潭大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG146.23

【參考文獻】

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1 肖恢

本文編號：2603685