王凯旋，邵 晖，单 迪，孙 峰，赵小花，刘向宏

(1. 西部超导材料科技股份有限公司，陕西 西安 710018) (2. 西安理工大学，陕西 西安 710048)

1 前 言

钛合金具有密度小、强度高、耐腐蚀、无磁性、良好的生物相容性等特点。其中，两相钛合金Ti-6Al-4V和Ti-6Al-7Nb的弹性模量为100～110 GPa，约为Co-Cr-Mo 合金的一半，是植入锥弓根微螺钉和种植牙钉(Ф1.2 mm～Ф2.7 mm)的主要原材料之一[1]。已有研究表明，螺钉齿根低的静力韧性和疲劳韧性是造成其断裂的主要原因[2, 3]，而且疲劳韧性随着静力韧性的提高而增加。近年来，随着国内外医疗行业对骨植入钛合金微螺钉安全性能要求的持续提高，国家标准规定两相高强钛合金制备的微螺钉断裂扭转角应大于180°，低的韧性容易导致其所制造的螺钉断裂扭转角较小[4]。因此，如何通过加工和后续热处理促进高强钛合金棒材和线材的韧化是当前重要的研究方向。

本文首先概述了以往研究中典型两相钛合金韧化的关键影响因素(相形貌、取向和微观应力)，分析了合金组织中等轴α相、次生α、β相和微观应力对其韧化的影响规律，并对传统大变形处理和电热处理或辅助变形制备的细晶高强Ti-6Al-4V钛合金力学性能进行分析比较，研究认为后者具有使高强两相钛合金棒材和线材获得细晶等轴组织和协调改善其高强高韧的独特优势，并展望了其在两相钛合金领域的研究现状和需要解决的基础科学问题。

2 细晶两相钛合金韧化的组织特征因素

在细晶两相钛合金中，体心β相含量少(<10%)，滑移系较多，而具有各向异性的密排六方结构α相对合金变形和断裂起关键作用。除了相尺寸和含量以外，影响裂纹形核及扩展的主要因素为：等轴α相、次生α、β相取向及相中的微观应力类型和分布。

2.1 等轴α相……

登录APP查看全文