Nb元素对Zr-Ti基生物材料力学性能和耐腐蚀性能的影响

作者：王东; 刘立斌^*; 薛人豪; 徐小宁; 章立钢

来源：粉末冶金材料科学与工程, 2021, 26(02): 125-131.

• Zr-Ti合金
• β相稳定性
• 微观组织
• 力学性能
• 耐腐蚀性能

通过真空非自耗电弧熔炼炉制备Zr-Ti-x Nb(x=6、8、10,摩尔分数,%,下同)合金,采用锻造和β单相区固溶热处理工艺进一步加工铸锭,通过对材料微观组织、力学性能和耐腐蚀性能的表征,研究Nb元素对Zr-Ti基生物材料力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果显示,Zr-Ti-x Nb(x=6、8、10)合金均由β相和α″相组成,随着Nb元素含量增加,β相含量增加,α″相含量降低,Nb元素添加提高了合金中β相的稳定性。同时Nb含量增加,合金屈服强度由360 MPa增加至780 MPa,固溶强化效应明显,在变形过程中出现了应力诱发马氏体相变现象,极大提高材料的抗拉强度和塑性。同时可以较好地提高合金的耐腐蚀性能,实验表明三种材料在生理盐水中均表现出较强的耐腐蚀性能。

• 单位
  中南大学