粉末冶金Ti-14Mo-2.1Ta-0.9Nb-7Zr合金热变形行为
2018-10-18白娇娇赵丰停
材料工程 2018年10期
关键词:变形
马 琳,李 伟,白娇娇,赵丰停
(贵州大学 材料与冶金学院, 贵阳 550025)
生物医用钛合金因其良好的生物相容性、耐蚀性和综合力学性能得到广泛的应用,大量的人工关节、齿根等硬组织植入和修复材料都由钛合金制造。目前临床上应用广泛的Ti-6Al-4V合金因弹性模量过高,导致植入物与人体骨骼之间出现“应力屏蔽”问题,致使金属植入物失效[1-2],且其含有对人体有毒的元素Al,V[3-4],因此具有较低弹性模量且添加无毒Zr,Sn,Nb,Mo,Ta等元素的β型钛合金,成为新一代医用钛合金主要研究方向,最为典型的是Ti-Nb系、Ti-Mo系和Ti-Ta系[5-6]。而钛合金在加工过程中会受到温度、变形量和应变速率等的影响,对于钛合金不同条件下的等温压缩变形行为的研究也较多,如Jiang等[7]对γ-TiAl合金的热压缩行为进行研究;Chen等[8]对Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金的热变形行为进行研究;王国等[9]对Ti-3.0Al-3.7Cr-2.0Fe合金的热压缩变形行为进行研究;王琪等[10]对粉末冶金 TA15 钛合金的高温塑性变形进行研究,对合金热变形条件下的应力-应变曲线进行分析,建立本构方程表征流变应力随变形温度和应变速率的变化关系,然而关于合金发生动态再结晶的临界条件的研究鲜有报道。本工作通过对粉末冶金法制备的新型医用Ti-14Mo-2.1Ta-0.9Nb-7Zr合金进行热压缩实验,研究其在高温热变形过程中流变应力随应变的变化情况,建立热变形条件下该合金的本构方程,分析该材料发生动态再结晶的临界条件,为制定合理的热加工工艺提供可靠的理论依据。
1 实验材料与方法
实验原……
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