表面喷丸与Fe+注入协同增强Ti13Nb13Zr合金的生物摩擦学性能

摘要：

为改善Ti13Nb13Zr合金表面的生物摩擦学性能,选用表面喷丸和Fe+注入改性Ti13Nb13Zr合金表面.利用X射线衍射仪(XRD)分析改性层的相组成和残余应力,使用纳米显微力学探针测定改性层的纳米硬度,采用摩擦磨损试验机研究改性层的摩擦因素,选用扫描电子显微镜(SEM)观察改性层的磨痕形貌.表面喷丸与Fe+注入的协同作用下,Ti13Nb13Zr合金表面出现了增强相Fe2Ti,且离子注入能量的增加更有利于Fe2Ti的形成.随着注入能量和剂量的增加,改性层的残余应力和纳米硬度相较于未离子注入的显著增加,残余应力最高从-453MPa增到-741 MPa,增幅达163.6％;纳米硬度最高从4.80增到10.63 GPa,增幅达121.5％.此外,在人工唾液和透明质酸钠溶液润滑下,改性层的磨损逐渐减缓,生物摩擦学因素分别从0.40降至0.34,从0.34降到0.29,下降幅度分别为17.1％与14.7％.表面喷丸与Fe+注入的协同作用能够有效地提高Ti13Nb13Zr合金表面改性层的减摩抗磨性能.

关键词：喷丸强化、离子注入、Ti13Nb13Zr合金、表面强化、生物摩擦性能

所属期刊栏目：44

分类号：TG147(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金项目;稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室开放课题

在线出版日期：2020-07-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：48-55