日本JFE公司聯合Tohoku大學材料加工系及Iwate醫科大學牙科學院的科研人員對具有良好冷加工性、超塑性和細胞兼容性的新型α+β型鈦合金的進行了合金設計研究和各種性能評價。合金設計研究是通過研究O、Al、Mo、Fe及Nb含量對具有基礎成分為Ti-4.5%Al-4.5%Nb-2%Fe-2%Mo合金的冷加工性的影響來進行的。對于生物兼容性,則避免使用β穩定元素,如V、Ni或Cu。根據影響發生開裂的臨界壓縮比、固溶狀態的硬度以及隨冷軋壓縮比變化而變化的硬度來評價合金的冷加工性能。
研究表明,通過增強β相的熱穩定性、力學穩定性和降低α+β兩相顯微組織中α相的硬度可以使合金獲得良好的冷加工性能。還發現,新型開發的Ti-4.5%Al-4.5%Nb-2%Fe-2%Mo合金的β轉變溫度為1073K、臨界壓縮比在60%以上、再結晶退火下的屈服強度為910MPa。在1048~1073K退火可以獲得晶粒度約為1μm的相當細的α+β兩相顯微組織,拉伸試驗結果顯示合金的超塑延伸率為3000%左右。細胞培養試驗表明,新型合金的細胞生存能力值超過Ti-6%Al-4%V和Ti-6%Al-7%Nb合金的。









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