搜索热:失效分析 陶瓷
扫一扫 加微信
首页 > 期刊论文 > 论文摘要
锰含量对生物医用Ti-29Nb-6Ta-5Zr合金显微组织与性能的影响
          
Effects of Mn Content on Microstructure and Properties of Biomedical Ti-29Nb-6Ta-5Zr Alloy

司颐  
摘    要
采用非自耗真空电弧炉熔炼了Ti-29Nb-6Ta-5Zr-xMn(x=0,1,2,4,质量分数/%)合金,并进行了固溶处理,研究了锰含量对该合金显微组织、力学性能及电化学腐蚀性能的影响。结果表明:试验合金的组织均为单一β等轴晶,其平均晶粒尺寸和晶格常数均随锰含量的增加而减小;试验合金的抗拉强度、屈服强度和硬度均随锰含量的增加而增大,当锰质量分数为4%时,抗拉强度、屈服强度和硬度均最大,分别为609 MPa,585 MPa,252 HV,比未添加锰的分别提高了75.2%,70.1%,58.4%;伸长率和弹性模量随锰含量的增加先减小后略有增大,但增大幅度并不大;添加质量分数为4%锰的试验合金的自腐蚀电位最高,腐蚀倾向最小。
标    签 Ti-Nb-Ta-Zr合金     显微组织   性能   生物材料   Ti-Nb-Ta-Zr alloy   Mn   microstructure   property   biomaterial material  
 
Abstract
Ti-29Nb-6Ta-5Zr-xMn(x=0,1,2,4,mass fraction/%) alloys were fabricated by nonconsumable electrode vacuum arc furnace and treated by solid solution. The effects of Mn content on the microstructure, mechanical properties and electrochemical corrosion resistance of the alloy were studied. The results show that the microstructures of all tested alloys were composed of a single β phase with equiaxed grains. The average grain size and lattice constant decreased with increasing content of Mn. The tensile strength, yield strength and hardness of the tested steel increased with increasing content of Mn and reached the largest values of 609 MPa, 585 MPa and 252 HV with 4wt% Mn, improved by 75.2%,70.1% and 58.4% comparing to those without Mn, respectively. The elongation and elastic modulus first decreased and then increased slightly with increasing content of Mn, however, the increase range was small. The corrosion potential of tested alloy containing 4wt% Mn was the highest, indicating the minimal tendency of corrosion.

中图分类号 TG146.2 TG113   DOI 10.11973/jxgccl201711009

 
  中国光学期刊网论文下载说明


所属栏目 材料性能及应用

基金项目 辽宁省教育厅资助项目(L2013250)

收稿日期 2016/12/20

修改稿日期 2017/8/30

网络出版日期

作者单位点击查看

备注司颐(1977-),女,辽宁锦州人,副教授,硕士

引用该论文: SI Yi. Effects of Mn Content on Microstructure and Properties of Biomedical Ti-29Nb-6Ta-5Zr Alloy[J]. Materials for mechancial engineering, 2017, 41(11): 48~52
司颐. 锰含量对生物医用Ti-29Nb-6Ta-5Zr合金显微组织与性能的影响[J]. 机械工程材料, 2017, 41(11): 48~52


论文评价
共有人对该论文发表了看法,其中:
人认为该论文很差
人认为该论文较差
人认为该论文一般
人认为该论文较好
人认为该论文很好
分享论文
分享到新浪微博 分享到腾讯微博 分享到人人网 分享到 Google Reader 分享到百度搜藏分享到Twitter

参考文献
【1】LONG M, RACK H J. Titanium alloys in total joint replacement—A materials science perspective[J]. Biomaterials, 1998, 19(18): 1621-1639.
 
【2】ZHOU Y L, NⅡNOMI M, AKAHORI T. Effects of Ta content on Young's modulus and tensile properties of binary Ti-Ta alloys for biomedical applications[J]. Materials Science and Engineering A, 2004, 371(1/2): 283-290.
 
【3】TANG X, AHMED T, RACK H J. Phase transformations in Ti-Nb-Ta and Ti-Nb-Ta-Zr alloys[J]. Journal of Materials Science, 2000, 35(7):1805-1811.
 
【4】张翥, 王群骄, 莫畏. 钛的金属学和热处理[M]. 北京:冶金工业出版社, 2014:16-74.
 
【5】MAJUMDAR P, SINGH S B, DHARA S, et al. Influence of in situ TiB reinforcements and role of heat treatment on mechanical properties and biocompatibility of β Ti-alloys[J]. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials, 2012, 10(2): 1-12.
 
【6】SANTOS P F, NⅡNOMI M, CHO K,et al. Microstructures, mechanical properties and cytotoxicity of low cost β Ti-Mn alloys for biomedical applications[J]. Acta Biomaterialia, 2015, 26(15): 366-376.
 
【7】LIN D J, LIN J H C, JU C P. Structure and properties of Ti-7.5Mo-xFe alloys[J]. Biomaterials, 2002, 23(8): 1723-1730.
 
【8】牛建钢, 肖伟, 郝伟, 等. 第一原理研究Ti合金中3d合金元素的β稳定效应[J]. 稀有金属材料与工程, 2016, 45(1): 137-140.
 
【9】WILLIAMS J C, DE FONTAINE D, PATON N E. The ω-phase as an example of an unusual shear transformation[J]. Metallurgical Transactions, 1973, 4(12): 2701-2708.
 
【10】张翁. β钛合金的概述[J]. 稀有金属, 1995, 19(4): 296-300.
 
【11】葛向南, 朱达川, 冯作明. 低弹性模量β钛合金的制备和性能[J]. 材料研究学报, 2011, 25(4): 369-372.
 
相关信息
   标题 相关频次
 CeO2对金属镍-陶瓷涂层组织与性能的影响
 4
 等离子喷涂纳米结构ZrO2-7%Y2O3热障涂层的组织及性能
 4
 第二级时效工艺对7050铝合金厚板组织及性能的影响
 4
 二硅化钼对镍铝涂层显微组织和性能的影响
 4
 粉末挤压成型制备SiCp/Al复合材料的显微组织及性能
 4
 工业生产条件下烧结温度对粉末冶金Fe-Cu-C合金组织和性能的影响
 4
 铝锌镁铜锆钪合金型材的组织和性能
 4
 配分温度对淬火-配分处理碳-硅-锰钢显微组织和性能的影响
 4
 热处理工艺对BCu58ZnMn钎料钎焊接头组织与性能的影响
 4
 入射角度对激光熔凝层组织及性能的影响
 4
 碳含量对等离子转移弧焊制备CxCrFeMnNi高熵合金熔覆层组织和性能的影响
 4
 碳纳米管增强铜基复合材料的研究进展
 4
 新型铝锌镁铜系高强韧铝合金型材的双级时效工艺
 4
 新型耐热HR3C/T92异种钢接头的显微组织和性能
 4
 预硬化塑料模具钢DT345的热处理工艺
 4
 增材制造不锈钢的组织和性能
 4
 真空熔炼多组元CuxAlFeNiCrTi高熵合金的显微组织和性能
 4
 蒸汽转化炉用Fe-Cr-Ni基奥氏体耐热合金的研究进展
 4
 06CuNiCrMoNb钢模拟焊接热影响区的组织和性能
 3
 Al-Cu合金片对钢/铝异种金属激光-MIG复合焊接头组织和性能的影响
 3
 La2O3对等离子喷涂Al2O3-13%TiO2涂层显微结构与性能的影响
 3
 Mn、Ti对热浸镀Zn-5Al合金镀层组织与耐蚀性的影响
 3
 Sn-Ag-Cu系无铅焊料的显微组织与性能
 3
 TiC含量对无压液相烧结SiC-TiC陶瓷复合材料结构和性能的影响
 3
 TWIP钢激光和TIG焊接接头的组织和性能
 3
 X70大变形管线钢管的组织和性能
 3
 不同t8/5条件下NM400耐磨钢焊接热影响区的组织及性能
 3
 不预热焊接工艺焊接X70管线钢接头的组织与性能
 3
 大气等离子喷涂制备FeCoNiCr系高熵合金涂层的研究现状
 3
 等离子体氮化与物理气相沉积复合处理的研究进展
 3