关 蕾，魏高燕，李 瑞，张源田

（1.宝钛集团有限公司，陕西 宝鸡 721014；2.宝鸡钛业股份有限公司，陕西 宝鸡 721014）

钛合金因强度高、比重小、综合力学性能优良和生物相容性好等优点，用其制作的骨板、螺钉、髋关节假体、血管支架、心脏瓣膜、牙种植体等产品在生物医学领域得到了广泛应用[1,2]。早期，医用材料中用的最多的是纯钛和Ti-6Al-4V合金，但纯钛强度较低、耐磨性较差，使得Ti-6Al-4V合金逐渐占据了市场主导地位[3,4]；然而，Ti在组织液中会发生腐蚀，种植体周围会出现含Ti的黑色颗粒沉积，Ti-6Al-4V合金在人体中会释放含有钒（V）的有毒元素，近年来，许多国家都在研究开发新型、不含有害元素、生物相容性好、弹性模量低以及具有优良疲劳、断裂性能的外科植入医用钛合金材料[5,6]。

TC20（Ti-6Al-7Nb）钛合金是由瑞士Sulzer医学技术公司研制开发的，是近20年发展起来的被世界骨科界广为应用的更为先进的外科金属植入物材料，用无毒的元素Nb代替Ti-6Al-4V钛合金中的具有潜在毒性的V。经长期临床应用后，现已被世界医学界所承认，将逐步取代Ti-6Al-4V合金。由于金属晶粒越均匀、细小，越有助于提高材料的强度、塑性等综合性能，因此在医用、宇航等领域对钛合金棒材产品的显微组织均匀性及晶粒尺寸均有超出相应标准的较高要求，而使用传统的锻造或轧制工艺生产的钛合金棒材产品组织存在均匀性差、晶粒细化程度不足等问题，造成部分高端钛合金棒材仍需大量进口[7,8]。在此背景下，研究TC20钛合金的工业化生产工艺显得尤为重要。……