王 闯，张鹏博，皇甫强，郑玥竹，童汉强

（1.洛阳双瑞精铸钛业有限公司，河南 洛阳 471000；2.西安九洲生物材料有限公司，陕西 西安 710000）

TiNbMoZrSn钛合金[1]是近年来由我国自主研发的一种综合力学性能优良的介稳定β型医用钛合金。该合金的名义成分为Ti-(20～30)Nb-(0.5～9.5)Mo(0.1～9.5)Zr-(0.5～9.5)Sn，杂质含量：C≤0.03%，N≤0.04%，H≤0.003%，O≤0.12%，Mo当量为9.9[2，3]。该合金根据钛合金合金化的基本理论以及合金元素对钛合金力学性能影响的经验规律，同时借助d电子合金设计理论和Mo当量设计方法设计研发，具有较低密度（约5.3g/cm3）、高屈强（550MPa～1100MPa）、低弹性模量（58GPa～84GPa）、耐腐蚀、易加工成型等特点[4]，在航空航天、军工医疗等领域具有较好的推广和应用前景。TiNbMoZrSn钛合金属近β型钛合金，即近β型钛合金组织中除β相以外，还可能会出现α相和马氏体，在对合金进行塑性加工时，则可发生滑移、孪晶或马氏体变形等机制,故可通过一定热处理、相变或表面处理得到不同的微观组织结构，从而实现材料性能的调整。

1 实验

1.1 试验材料

试验选用TiNbMoZrSn合金管材、棒材及片材，管材外径尺寸为2.0mm～4.0mm，壁厚为0.2mm～0.5mm；棒材外径尺寸为6.0mm，合金片材规格为：长、宽、厚分别为10.0×10.0×1.0mm，材料成分如表1所示。

表1 TiNbMoZrSn合金化学成分（质量分数，%）

1.2 试验设备与方法

根据TiNbMoZrSn钛合金的相变点选择了6种热处理制度进行实验，具体热处理工艺如下：

（1）480℃～550℃固溶1 h；

（2）700℃～800℃固溶1 h+480～550℃时效4 h；

（3）660℃～720℃固溶1 h+480～550℃时效4 h；

（4）700℃～800℃固溶1 h；

（5）820℃固溶1h+480～550℃时效4 h；

（6）700℃～800℃真空1 h，炉冷。

以硫酸和甲醇体积比为4∶6的比例配制电解液，不锈钢作阴极，电压30V～40V，室温下电解抛光处理120s，以高锰酸钾和水质量比为6∶85的比例配制表面处理液，温度为100℃处理60s～600s，利用奥林巴斯MPG3立式金相显微镜对材料原始组织及热处理后组织进行观察，利用JMG6460扫描电镜和JMG-5700F扫描电镜进行微观组织和断口分析。……