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作者:王浩楠;和正华;张思倩;庞雯露;周舸;张浩宇;朱晓飞;陈立佳;
单位:沈阳工业大学材料科学与工程学院;沈阳市先进结构材料与应用重点实验室,沈阳工业大学;中国科学院金属研究所;
摘要:利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、纳米压痕以及电化学测试等研究了时效温度对Ti-35Nb-5Ta-7Zr合金α相的数量、尺寸与分布特征以及力学性能和腐蚀行为的影响。结果表明:在400~450℃时效处理后,大量针状α相优先在晶界位置析出,并随温度升高呈网状结构;在超过500℃时效处理后,α相进一步长大,呈三角特征且分布均匀。合金的强度与弹性模量随时效温度升高呈现先升高再降低的趋势,在450℃时达到峰值,断后伸长率随时效温度升高逐渐提高。由此可见,合金强度、塑性与弹性模量随时效温度的变化与α相数量、尺寸和分布特征密切相关。随着时效温度的升高,Ti-35Nb-5Ta-7Zr合金在模拟体液中的耐蚀性呈现先降低后升高的趋势。分析可知,400~450℃时效时,富Ti而少Nb、Zr的针状α相在晶界与晶内析出,因其与基体存在电位差形成原电池,故针状α相数量增加导致耐蚀性降低;时效温度超过500℃时,α相在晶界与晶内均匀析出,降低了局部腐蚀倾向,促进均匀钝化膜的形成而提升耐蚀性。
关键词:生物医用钛合金;;α相;;力学性能;;腐蚀行为
基金资助:辽宁省科技厅项目(2023-MSLH-249);; 辽宁省教育厅项目(JYTMS20231198)