生物醫(yī)用Ti-Sn涂覆層合金的制備及其摩擦性能研究.pdf

1、新型β鈦基形狀記憶合金Ti-7.5Nb-4Mo-2Sn由于具有較低的彈性模量、優(yōu)異的超彈性能、良好的生物相容性和耐腐蝕性，在生物醫(yī)用植入材料方面具有廣泛的應(yīng)用前景。為了改善該合金表面硬度低、耐磨性能差的問題，本文進行了涂覆層合金成分設(shè)計，開發(fā)和制備了Ti-xSn系列合金，研究了Sn含量對Ti-Sn合金顯微組織和耐磨性能的影響。然后選取性能最優(yōu)的Ti-Sn合金，以預(yù)置薄片的方式通過激光熔覆制備得到Ti-Sn涂層，并對不同掃描速度下表面改性

2、層的組織、硬度、溫度場分布、表面耐磨性能等進行了研究。其主要結(jié)論如下：
　?。?）從生物醫(yī)用熔覆層合金設(shè)計角度制備了 Ti-xSn系列合金，研究了 Sn含量對Ti-xSn合金顯微組織和耐磨性能的影響。結(jié)果表明，當(dāng)合金中Sn含量從6at.％-20at.％變化時，β相含量和合金表面硬度與耐磨性能直接相關(guān)聯(lián)，即β相含量少，硬度高、耐磨性好。其中以Ti-10Sn表面硬度最高，耐磨性能最好。
　?。?）成功在Ti-7.5Nb-4Mo-

3、2Sn合金表面激光熔覆制備Ti-10Sn涂層，基體與涂層獲得冶金結(jié)合且連接界面無明顯孔洞和缺陷，表面硬度和耐磨性能得到明顯提高。且基體和涂層的磨損機制不一致，基體的磨損機制為粘著磨損和磨粒磨損共同作用，而涂層的磨損機制為磨粒磨損。
　?。?）研究了掃描速度對涂層性能的影響。結(jié)果表明，在功率和光斑一定的情況下，隨著掃描速度的增加，冷卻速率加快，涂層與基體連接界面的溫度降低?；谟捕群湍湍バ阅苎芯?，得出10mm/s時涂層耐磨性能最好。