高强度Ti-Cu-Fe-Si-Nb树枝晶-超细晶复合材料的结构与力学性能

摘要：

通过合金成分设计和铜模铸造开发出了不含高生物毒性元素Ni且具有高强度和良好室温塑性的Ti64Cu25-xFe10Si1Nbx(x=1,3,5,7;％,原子分数)树枝晶-超细晶结构复合材料,并研究了Nb元素含量对该系合金微观结构和力学性能的影响.研究结果表明,Ti64Cu25-xFe10Si1Nbx(x=1,3,5,7)合金由β-Ti相、亚微米级CuTi2和CuTi3相组成.随着Nb元素含量的增加,合金中β-Ti相的体积分数增大,且当Nb含量为5％和7％时,β-Ti相呈枝晶状且分布较均匀.该系合金表现出高压缩断裂强度和硬度,分别为2125 ～2230 MPa和HV 505 ～520;压缩塑性应变为3.4％～ 14.3％,随着Nb含量的提高而增大.因此,通过Nb元素合金化能够有效调控Ti-Cu-Fe-Si-Nb系合金的相组成和力学性能,所开发的Ti-Cu-Fe-Si-Nb合金具有作为手术器械材料在生物医用领域应用的前景.

关键词：钛合金、复合材料、微观结构、力学性能

所属期刊栏目：43

分类号：TG146(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金青年基金项目51701008;中国博士后科学基金项目2017M620575

在线出版日期：2019-03-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：25-31