冷軋變形及熱處理對Ti-Nb-Zr-X合金組織與性能的影響.pdf

1、鈦及鈦合金以其優(yōu)異的綜合性能，成為醫(yī)用內(nèi)植入物產(chǎn)品的首選材料。鈦合金經(jīng)適當冷軋變形和時效處理后，力學性能能得到進一步改善，但目前對新型生物醫(yī)用鈦合金冷變形機制及冷變形后進一步時效的研究仍不夠深入。本文對Ti-20Nb-6Mo-6Zr合金和Ti-30Nb-5Ta-6Zr合金棒材冷軋后的微觀組織及力學性能進行系統(tǒng)研究，深入探討合金冷軋變形機制;然后對預變形合金進行時效處理，研究預變形對鈦合金時效組織與性能的影響。
　　 固溶態(tài)Ti-

2、20Nb-6Mo-6Zr合金冷軋變形過程中，位錯線增多，亞結構細化，孿晶先增加后消失。合金冷軋前后均為單一的β相組織，冷軋形成<110>絲織構。隨著冷軋變形量的增加，合金抗拉強度呈上升趨勢，屈服強度變化不明顯，彈性模量顯著下降。
　　 與Ti-20Nb-6Mo-6Zr合金相比，Ti-30Nb-5Ta-6Zr合金冷軋變形過程中誘發(fā)了新相α"斜方馬氏體，軋后為α"+β兩相組織。隨著形變的加劇，α"相含量逐漸增加，且α"相的彈性模量應

3、比β相的彈性模量低。隨著冷軋變形量的增加，合金抗拉強度顯著提高，屈服強度緩慢增加，彈性模量大幅降低。
　　 Ti-20Nb-6Mo-6Zr合金和Ti-30Nb-5Ta-6Zr合金冷軋并經(jīng)500℃時效12h后，合金由α+β兩相組成，β相未發(fā)生明顯再結晶現(xiàn)象。兩種合金經(jīng)85％預變形后再進行500℃時效12h，力學性能均明顯改善。Ti-20Nb-6Mo-6Zr合金的力學性能為:σb=1270.3MPa，σ0.2=1247.2MPa，E