近β型钛合金Ti4Zr1Sn3Mo25Nb(TLM)热处理与材料强化研究.pdfVIP

第37卷 增刊4 稀有金属材料与工程 V01．37，Suppl．4 2008年 lO月 RAREMETALMATERIALSANDENGINEERING October2008 与材料强化研究 于振涛，张亚锋，袁思波，皇甫强，韩建业，刘春潮 (西北有色金属研究院，陕西西安710016) 摘要：利用光学显微镜、x射线衍射仪，透射电镜和力学试验机、摩擦试验机研究了不周热处理条件对新型近夕型 溶处理后主要形成亚稳的等轴脚(尾。)，在低温时效时磊。开始分解，在晶粒内部形成大量密集次生a相(a．)，并呈 现点状和细针状分布，从而使合金产生弥散强化和细晶强化。680℃，lh空冷+5lO℃，6h空冷TLM钛合金的耐磨性 最好。其耐磨性优于退火态Ti6Ai4V和时效态Ti·13Nb一13Zr钛合金。 关键词：热处理；材料强化；耐磨性；显微组织；声型钛合金；Ti4zrlSn3M025Nb 146．2+3；TGll3．25文献标识码：A 中图法分类号：TG 文章编号；1002-185X(2008)S4．542．04 N0．018％，H 介稳定刎钛合金较常用的医用钛合金Ti6A14V 0．001％，O0．07％，合金相变点710～720 具有优良的生物相容性、耐蚀性和强韧性匹配，其弹 ℃。所有铸锭经肼甘区开坯锻造和热轧成西12mm的 性模量明显降低(约50％)，因而与人体骨组织力学棒材拉伸试样和厚1．1mm板材试样，然后对经过不同 相容更好。目前这类钛合金已成为世界各国正在争相 加工与热处理试样的显微组织、相变特征和力学性能、 研究的新一代医用钛合金【11。但尚无法大量推广到应 耐磨性，分别在常规的光学显微镜、X射线衍射仪、 用部门，主要原因基于以下不足：摩擦系数高，易粘 透射电镜和力学试验机、摩擦试验机上进行观察和检 附和不耐微动磨损，以及骨传导性欠佳。近年来，研 究者积极致力于对此类合金的合金设计与加工、热处 比合金。 采用德国布鲁克D8Advance 理工艺研究，力求有所突破和创新。已有研究发现， X射线衍射分析仪 通过热处理形成亚稳脚对改善合金材料的力学性能 进行物相分析，扫描速度为40／min，管电压和管电流 非常有益，可以在很大范围内调整不同热处理状态下 rim)。 合金的强度和表面硬度等力学性能【2~31。 采用日立H500透射电子显微镜进行微观形貌分析及 Sn3M025· 本实验研究了新型近刎钛合金Ti4Zrl 电子衍射分析。透射电镜试样经机械抛光至50岬后 Nb(TLM)在不同热处理条件下合金的显微组织变化进行双喷电解抛光，电解液为6％(体积分数，下同) 特征以及合金经过不同固溶时效强化处理后的力学性 能和磨损特性。 围内，电压为30V。耐磨性试验采用专用摩擦试验机 mm×12mm 进行测试，球形压头(SiC)绕试样(12 1 实验方法 ×1mm)转动，转速为200 r／min，压下载荷36