细晶表面种植体钛合金的长寿命疲劳断裂特性.docxVIP

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2025-10-21 发布于浙江
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细晶表面种植体钛合金的长寿命疲劳断裂特性.docx

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第54卷第8期

2025年4月

热加工工艺

HotWorkingTechnology

ISSN1001-3814CN61-1133/TG

DOI:10.14158/j.cnki.1001-3814. rjggy@

细晶表面种植体钛合金的长寿命疲劳断裂特性

丁译1,葛亚宁2,刘紫秋2,陈帅3,曹小建2

(1.南通大学医学院,江苏南通226000;2.南通大学交通与土木工程学院,江苏南通226019;3.南通大学机械工

程学院,江苏南通226019)

摘要院借助超声冲击对植入物用Ti6Al4V渊TC4冤和Ti3Zr2Sn3Mo25Nb渊TLM冤两种钛合金进行细晶表面强化遥采用透射电镜对表面细晶进行表征袁在扫描电镜下对长寿命疲劳断面进行观察袁分析两者的断裂特性遥结果表明袁位错滑移不仅是TC4和TLM表面细晶的主要形成机制袁而且是长寿命内部裂纹的萌生机制遥多滑移系的茁相为TC4钛合金

中琢相变形提供了便利袁其滑移汇聚的三叉晶界成为TLM钛合金中的微裂纹核心遥通过TC4裂纹源区零散的滑移小平

面及TLM裂纹源密集的滑移线近似划出Facet区后袁根据村上公式计算得到的断裂应力强度因子略高于未处理试样遥

关键词院表面改性曰钛合金曰植入物曰断裂曰疲劳

中图分类号院TG146.2 文献标识码院A 文章编号院1001-3814(2025)08-0109-05

LongLifeFatigueFractureCharactericsofImplantTitaniumAlloyswithFineGrainSurface

DINGYi1,GEYaning2,LIUZiqiu2,CHENShuai3,CAOXiaojian2

(1.MedicalSchool,NantongUniversity,Nantong226000,China;2.SchoolofTransportationCivilEngineering,NantongUniversity,Nantong226019,China;3.SchoolofMechanicalEngineering,NantongUniversity,Nantong226019,China)

Abstract院ThesurfaceoftwoimplanttitaniumalloysTi6Al4V(TC4)andTi3Zr2Sn3Mo25Nb渊TLM冤weremodifiedinto

finegrainsbyultrasonicimpact.ThesurfacefinegrainswerecharacterizedbyTEM.Thefatiguefracturesurfaceoflong-lifespecimenswereinvestigatedwithSEM.Thefracturecharactericswereanalyzed.TheresultsshowthatthedislocationglideisnotonlythemainformationmechanismoffinegrainsinthesurfaceofTC4andTLM,butalsotheinitiationmechanismoflong-lifeinternalcracks.Multislipsystem茁phaseisadvantagetothedeformationof琢phaseinTC4.Thetrigeminalgrainboundaryoftheconvergedslipof茁phaseisusuallythecoreofthemicrocracksofTLM.ThefacetareacanbeapproximatelydelineatedbythescatteredslipFacetsinthecrackinitiationofTC4andthedensesliplinesoftheTLMscrackinitiation.AccordingtotheMurakamiformula,thecalculatedfr