含氢氧元素的纯钛挤压材制备及性能研究.pdf

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1、第31卷第3期Vol.31No.32014年6月June2014含氢氧元素的纯钛挤压材制备及性能研究间隙型轻元素氢和氧对钛的组织结构具有可控织构，组织及结构与一般纯钛挤压材相同，可见直性，可用于制备高强度、低成本化的钛合金。为此，接以TiH粉末为原料可实现纯钛材加工的低成本2日本大阪大学的研究人员拟通过采用TiH粉末、化。对于在较低温度下脱氢烧结的挤压材H-1173及2TiO2粉末设计研制出抗拉强度Rm≥1000MPa，断H-1073，其织构为﹤0001﹥α，呈约2~3μm的细晶裂伸长率A≥20%的高强度纯钛材。组织，这是由于受到β稳定元素H的影响所导致的。实验

2、采用纯度为99.5%，粒径为18.8μm的另外，挤压材H-1073除了晶粒得到细化，弹性模量TiH粉末，在室温下于600MPa的压力下制成质量也因织构强化而有所增加，屈服强度R增加了2p0.2为160g的41mm圆柱状压坯，然后分别在1073、187MPa，断裂伸长率A达到了27.6%，具有与挤1173、1273K下氩气气氛中脱氢、烧结，烧结体压材H-1273同等的高延展性。此外，研究人员还探表面经切削加工后在1073K下经挤压得到挤压材，讨了具有﹤0001﹥织构的挤压材的断裂伸长率受氢α并对挤压材的性能进行测试。氧元素则通过纯度为含量的影响程度，即对挤压材H

3、-1073在1073K下99.5%，粒径为1.7μm的TiO粉末添加，将1.5%进行不同脱氢时间的试验。结果表明，不同氢含量2（质量分数）TiO粉末与上述TiH粉末混合，经球磨的纯钛挤压材具有不同的组织，因此可通过控制22（磨球为ZrO）后得到混合均匀的粉末，按照上述工TiH粉末中氢含量来实现对相变、组织的控制，从22序制成挤压材，进行组织结构及力学性能的评价。而制备出所需性能的材料。添加有1.5%（质量分实验结果表明，TiH粉末的烧结温度不同，烧数）TiO的混合粉末在1173K下脱氢烧结并挤压得22结体经热挤压后的氢含量亦有所不同。氢含量最低到的挤压材由于氧原

4、子的固溶强化作用及氢的晶粒的挤压材为H-1273（表示原料为TiH粉末，烧结温细化作用，其屈服强度R达990MPa，抗拉强度2p0.2度为1273K），其屈服强度R为523MPa，抗拉R达1158MPa，断裂伸长率A达23.9%，远远优p0.2m强度R为702MPa，断裂延伸率A为27.1%，弹性于市售Ti-6Al-4V合金的性能。m模量E为107GPa，且呈α等轴组织以及﹤1010﹥吴全兴摘译自《チタン》α植入物用Ti-13Nb-13Zr合金电化学性能的研究Ti-6Al-4VELI合金的杨氏模量仅为120~136要的意义。已有研究表明，Ti-6Al-4VELI

5、合金及Ti-GPa，与Co-Cr基合金及不锈钢相比，更接近于人体13Nb-13Zr合金在模拟生理溶液中，其表面均会形成骨骼的杨氏模量（10~30GPa），因此被广泛应用于抗腐蚀性氧化膜，且其内层膜均匀致密，含有热稳制造人造髋关节及人造牙根。然而，随着对钛合金定性能优异的TiO2，能够有效阻止溶液离子的扩散，研究的深入，Ti-Nb-Z（rTNZ）及Ti-Nb-Zr-Ta（TNZT）而外层膜则呈多孔结构，具有良好的生物相容性。系等杨氏模量更接近于人体骨骼的医用钛合金被逐本研究则通过电化学交流阻抗谱（EIS）等电化学手段渐研制和推广应用。其中，Ti-13Nb-13Zr

6、的杨氏模研究了氧化膜的成分、厚度及结构对Ti-13Nb-13Zr量仅为56~82GPa，且用无毒的Nb、Zr元素代替了合金抗腐蚀性能的影响，并与Ti-6Al-4VELI合金进易对人体造成伤害的V、Al元素，被认为是最具应行了对比。用潜力的医用钛合金之一。当这些医用钛合金被用实验用Ti-13Nb-13Zr合金铸锭质量为50g，厚做植入件时，其在人体体液中的抗腐蚀性能尤为重度为8mm，经非自耗真空电弧炉多次熔炼而成。铸要。若植入件被人体体液腐蚀，不仅会使其力学性锭经900℃×30min/WC固溶处理后在（α+β）两相能受到影响，还会引发系列炎症反应，因此，对植区（6

7、80℃）分别进行冷轧（CR）和热轧（HR），得到入物用钛及钛合金的腐蚀行为进行深入研究具有重厚度为6mm的板材，接下来对Ti-13Nb-13Zr合金热含氢氧元素的纯钛挤压材制备及性能研究作者：吴全兴摘译自《チタン》作者单位：吴全兴摘译自《チタン》刊名：钛工业进展英文刊名：TitaniumIndustryProgress年，卷(期)：2014(3)引用本文格式：吴全兴摘译自《チタン》含氢氧元素的纯钛挤压材制备及性能研究[期刊论文]-钛工业进展2014(3)