發(fā)布時(shí)間：2022-01-17 02:39

　　目前用于外科植入物的金屬材料主要包括不銹鋼、鈷基合金和鈦合金三大系列。其中,鈦合金被廣泛應(yīng)用于人體硬組織的缺損、創(chuàng)傷和疾病等修復(fù)、矯形及替代等醫(yī)療領(lǐng)域。我國鈦合金在外科植入物方面的應(yīng)用起步較晚,國產(chǎn)TC4鈦合金顯微組織粗大且均勻性差,綜合性能達(dá)不到高端醫(yī)療器械產(chǎn)品的要求,因此急需實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破,解決長期依靠進(jìn)口的弊端。本文采用國內(nèi)唯一一條專用于鈦及鈦合金設(shè)計(jì)的熱連軋生產(chǎn)設(shè)備軋制TC4﹑Φ14mm棒材（兩火次軋制變形,火次變形量分別為78%和96%）,研究變形溫度﹑軋制速度及變形量對(duì)成品棒材顯微組織的影響規(guī)律,分析熱處理制度對(duì)TC4﹑Φ14mm棒材組織形貌影響的規(guī)律,并測(cè)試了室溫拉伸性能以及400℃的高溫拉伸性能,為TC4鈦合金顯微組織細(xì)化方向提供實(shí)踐依據(jù)。主要研究內(nèi)容與結(jié)論如下:（1）采用單道次大變形量連續(xù)軋制時(shí),工藝參數(shù)對(duì)TC4鈦合金棒材的顯微組織形貌有很大影響。一火軋制采用β轉(zhuǎn)變溫度以上加熱,二火軋制在β轉(zhuǎn)變溫度以下加熱,軋制速度設(shè)定為3m/s時(shí),所生產(chǎn)的TC4﹑Φ14mm棒材顯微晶粒得到大幅度細(xì)化,并且整個(gè)截面的組織形貌趨于一致,由粗大的魏氏體組織均勻破碎為晶粒尺寸僅為2μm的細(xì)晶... 

【文章來源】：西安建筑科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

循環(huán)熱處理后的亞結(jié)構(gòu)組織

西安建筑科技大學(xué)碩士論文5a-原始態(tài)，b-1次，c-2次，d-5次，e-10次圖1.1循環(huán)熱處理后的亞結(jié)構(gòu)組織a-primitivestate,b-1times,c-2times,d-5times,e-10timesFig.1.1Themicrostructureaftercyclicheattreatment謝鯤等人[29]采用循環(huán)熱處理技術(shù)對(duì)Ti-48Al-8Cr鈦合金片層狀組織進(jìn)行均勻細(xì)化研究，結(jié)果表明經(jīng)過5次循環(huán)熱處理，晶粒尺寸為300μm的片層狀組織轉(zhuǎn)變?yōu)槌叽鐬?5μm的片層狀晶團(tuán)組織，見圖1.2。圖1.2經(jīng)5次循環(huán)處理(1330℃，20s，油冷)后的組織Fig.1.2Themicrostructureafter5cyclesofheattreatment(1330℃,20s,oil-cooled)(a)(b)(c)(d)(e)(a)(b)

西安建筑科技大學(xué)碩士論文6循環(huán)熱處理技術(shù)的關(guān)鍵在于控制熱處理溫度和冷卻速度，材料組織轉(zhuǎn)變對(duì)冷卻速度敏感程度高才能實(shí)現(xiàn)組織細(xì)化效果。1.3.3形變熱處理采用塑性變形和熱傳遞作用來得到所期望的組織形貌和性能稱為形變熱處理技術(shù)[30]，也叫作機(jī)械熱處理。蘇祖武等[31]采用機(jī)械熱處理技術(shù)，對(duì)TC11合金棒材進(jìn)行了組織細(xì)化研究，其棒材邊部和心部組織見圖1.3，經(jīng)形變熱處理后獲得了均勻細(xì)小的等軸初生α相，其平均晶粒尺寸可細(xì)化至1.9μm，比常規(guī)工藝加工的材料組織更細(xì)，見圖1.4。a-邊部，b-心部圖1.3TC11合金棒材的原始組織a-edge,b-heartFig.1.3PrimarymicrostructureofTC11alloybara-邊部，b-心部圖1.4TC11合金棒材處理后的組織a-edge,b-heartFig.1.4MicrostructureofTC11alloybarafterheattreatment王小朝等[32]對(duì)TC4棒材組織細(xì)化展開研究，結(jié)果表明經(jīng)β熱處理+大塑性變形有細(xì)化晶粒作用，細(xì)化機(jī)理是由大變形率與較低的變形溫度帶來的。蔡建明等人[33]對(duì)SP700合金展開，采用形變熱處理工藝可以顯著減小SP700合金的晶粒尺寸，(a)(b)(a)(b)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[6]我國生物材料科學(xué)與工程已跨入國際先進(jìn)水平——記中國生物材料科技和產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展對(duì)策沙龍[J]. 葉慧.  中國醫(yī)療器械信息. 2009(05)
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