医用超细晶Ti-6Al-4V ELI合金的疲劳特性

   2020-09-01 互联网中国铸造网11580
核心提示:钛合金因为具有优良的强度、耐腐蚀性能及生物兼容性,尤其是Ti-6Al-4VELI合金,而被广泛用作替代硬组织的医

钛合金因为具有优良的强度、耐腐蚀性能及生物兼容性,尤其是Ti-6Al-4VELI合金,而被广泛用作替代硬组织的医用植入物材料。通过等通道转角挤压加工得到超细晶的Ti-6Al-4VELI材料,德国爱尔朗根-纽伦堡弗里德里希•亚历山大大学和俄罗斯乌法(Ufa)州立航空技术大学的研究人员对超细晶Ti-6Al-4VELI材料的疲劳特性进行了研究。选用的试验料为Ф40×150mm的Ti-6Al-4VELI合金圆棒,经热处理+650℃下等通道转角挤压(ECAP,路径BC,转角120°,2道次)后获得平均晶粒度为0.17μm的超细晶组织。疲劳试样取自ECAP坯料中部,经机加工和研磨成Ф8×115mm尺寸。低周疲劳试验条件为:塑性应变范围3×10-4~5×10-3,塑性应变比-1。高周疲劳试验条件为:应力范围550~670MPa,频率2Hz,应力比-1。对比试样是具有常规晶粒度的Ti-6Al-4VELI。研究结果表明:超细晶材料的疲劳性能得到了显著提高。与常规晶粒度试样相比,在2×106循环周期下测得的疲劳极限,超细晶的提高了70MPa。因此,在一定的条件下,超细晶组织有利于增强合金的疲劳特性。超细晶Ti-6Al-4VELI合金成为医用新材料大有潜力。(晓红)


 
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