Mn对生物医用Ti-Mo合金组织与力学性能的影响

摘要：

采用非自耗真空电弧炉制备Ti-8Mo-xMn系列合金,以考察Mn的添加对生物医用Ti-Mo合金显微组织与力学性能的影响.结果表明:两元Ti-Mo合金主要由细小的针状α″马氏体相组成,加入1%Mn(质量分数)后,等轴晶的β相大部被保留;当Mn的加入量达到3%后,β相全部被保留到室温.拉伸力学测试发现:β相不稳定的Ti-8Mo-1Mn合金在拉伸过程中发生应力诱导的从β相到α″相的马氏体转变,呈现出"双屈服"现象.加入少量Mn(1%和3%)提高合金塑性,伸长率由35%最大提高到53%.Mn量增加到5%、7%后,合金强度得到大幅提高,抗拉强度最大由856 MPa提高到1201 MPa,同时伸长率为22%.所有含Mn合金的显微硬度都较高,最高为386HV,是两元Ti-Mo合金的(251HV)1.65倍.含ω相的Ti-8Mo-1Mn合金的弹性模量最高,达150 GPa.其它含Mn合金的弹性模量在76~87 GPa之间,与人骨骼的接近,有潜力成为生物医用材料.

关键词：Ti-Mo合金、锰、显微组织、力学性能、生物材料

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分类号：TG146.2;TG113.1;TG113.2(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51104016;稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室开放课题资助SKL-SPM-201204 Project 51104016 supported by Natural Science Foundation of China;Project SKL-SPM-201204 supported by State Key Laboratory of New Technology for Comprehensive Utilization of Rare and Precious Metals, China

在线出版日期：2017-11-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1902-1908