作為人體植入用材料,除了具有良好的機(jī)械性能和和耐腐蝕性外,還應(yīng)具有良好的生物相容性,廣泛使用的外科植入用金屬材料有不銹鋼、鈷基合金和鈦合金三大類,鈦合金因其強(qiáng)度高、比重小、生物相容性好和優(yōu)良的綜合力學(xué)性能被越來(lái)越多地應(yīng)用于外科植入醫(yī)用領(lǐng)域。20世紀(jì)50~60年代Ti-6Al-4V合金已在國(guó)外醫(yī)用領(lǐng)域得到應(yīng)用,我國(guó)醫(yī)用Ti-6Al-4V合金臨床試驗(yàn)研究始于20世紀(jì)70年代末,目前市場(chǎng)使用需求仍然很大。科研人員研究了不同軋制溫度對(duì)Ti-6Al-4V合金顯微組織和力學(xué)性能的影響。
試驗(yàn)用材料的鑄錠經(jīng)真空自耗電弧爐熔煉,再經(jīng)過(guò)3150t水壓機(jī)鍛造成板坯,試驗(yàn)材料的化學(xué)成分為Al含量5.92~5.98,V含量4.02~4.00。
板材的生產(chǎn)經(jīng)過(guò)電阻加熱爐、1200mm四輥可逆式熱軋機(jī)。在相同變形量和軋制工藝的前提下,在相變點(diǎn)以下分別采用940℃、850℃、800℃的溫度軋制為厚度5.5mm熱軋板材,用相同的熱處理制度處理后取樣,進(jìn)行顯微組織和力學(xué)性能的分析。試驗(yàn)結(jié)果如下:
(1)通過(guò)顯微組織的對(duì)比可以看出,三種軋制溫度均能獲得等軸的兩相組織,而在相同的變形量下軋制溫度越低,晶粒越細(xì)小,這是因?yàn)檐堉茰囟仍礁撸渥冃螣嵋苍酱螅Я;貜?fù)和長(zhǎng)大速度也越快,因而在同樣的冷卻方式下,晶粒較另兩種軋制溫度的晶粒粗大,其中800℃溫度軋制的板材,晶粒最細(xì)小。通過(guò)顯微組織的比較,軋制溫度在800~850℃范圍軋制時(shí),能夠獲得更細(xì)小晶粒的顯微組織。
(2)通過(guò)對(duì)所測(cè)得的性能數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),三種軋制溫度,在經(jīng)過(guò)相同的熱處理后,強(qiáng)度隨著軋制溫度的降低而提高,而延伸率有所下降。這是因?yàn)椋Я<?xì)小可以起到細(xì)晶強(qiáng)化的作用,而850℃和800℃軋制板材的力學(xué)性能較為接近,從顯微組織可以看出,這兩種溫度的組織接近,都為等軸細(xì)小兩相組織。









陜公網(wǎng)安備 61030502000103號(hào)