真空电弧熔炼生物医用NiTi基形状记忆合金组织与性能研究

来源 :安徽工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ieuieuieu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
等原子比NiTi形状记忆合金具有独特的形状记忆效应、超弹性、生物相容性及优异的力学性能,在医疗器械领域有很高的应用价值。随着社会的进步和医疗水平的提高,对等原子比NiTi形状记忆合金在高温、低温条件下的质量与性能有了更高的要求。因此,开发能够满足更广泛使用环境的NiTi基形状记忆合金是我们的当今之务。本文以开发性能优良的NiTi基形状记忆合金为研究目的,着重分析了合金的显微组织、相变行为及力学性能。论文首先设置了等原子比NiTi形状记忆合金对照组,系统研究了单一添加不同量的Cr、V、Fe元素对NiTi合金显微组织、相变行为及力学性能的影响规律,基于实验研究结果,通过复合添加Fe、V元素,重点研究了 Fe含量对合金显微组织、相变行为及力学性能的影响规律,并通过对比分析,优化设计出Ni49.25Ti49.25Fe1.0V0.5合金成分配方。得出的主要结论如下:(1)单一添加Cr、V、Fe元素时,随着元素含量的增加,NiTiCr合金中晶粒细化,固溶强化作用逐渐增强,HCP结构Cr2Ti析出相在晶界处由点状逐渐连接成线,组织中出现亚晶粒;NiTiV合金中等轴组织微量细化,V原子的固溶强化效果逐渐增强,合金中沿晶界富集的含V析出相由FCC结构NiTi2相变成BCC结构单质V相;NiTiFe合金等轴组织晶粒尺寸逐渐增加,固溶强化作用逐渐增强。(2)单一添加Cr、V、Fe元素时,随着元素含量的增加,相变温度逐渐降低,且Cr、Fe元素对合金相变温度影响更显著,过冷度引起相变驱动力增大,升降温过程中相变焓值逐渐降低;NiTiCr合金中,低温马氏体相原子活性较低,升温过程中相变焓大于降温;NiTiV和NiTiFe合金中,由于V、Fe添加元素的存在,使B2相稳定性增加,合金降温过程中的相变焓大于升温过程。(3)单一添加Cr、V、Fe元素时,随着元素含量的增加,NiTiCr合金由于固溶强化和晶界处存在的高强高硬HCP结构Cr2Ti析出相的影响使硬度整体呈上升趋势,在Cr含量3.5 at.%时,合金硬度达到峰值357.69Hv,相比等原子比NiTi合金提高了 27.01%;NiTiV合金中由于形成了 BCC结构单质V软质相导致V含量在0.5-3.5 at.%范围内,硬度基本保持在200.00-225.00Hv之间,相比等原子比NiTi合金降低了 20.10-28.98%;而NiTiFe合金由于Fe的固溶强化机制使硬度呈正相关急剧上升,当Fe含量为3.5 at.%时,合金硬度达到峰值469.91Hv,相比等原子比NiTi合金提高了 66.86%。(4)复合添加Fe、V时,由于Fe的固溶强化,合金相变温度随着Fe含量的增加整体呈下降趋势,马氏体相变温度最低达到-120℃以下,过冷度提供的相变驱动力增加,相变焓值整体呈下降趋势,由于Fe的反位缺陷和Ti的原子弛豫效应引起B2相稳定性增大,降温相变焓大于升温。合金中Fe含量大于0.5 at.%时,Fe的固溶强化效应使合金硬度急剧上升,Fe含量增加至1.0 at.%时,合金硬度为282.11Hv,达到等原子NiTi合金水平,继续增加Fe含量,由于形成BCC结构单质V软质相,根据短板效应,Fe的固溶强化效果达到极限,硬度不发生显著改变。
其他文献
温度测量仪表——热电偶与热电阻刘育明西安仪表厂温度分厂西安:710082图1-1热电偶1热电偶的作用原理两种不同导体A与B串接成一闭合回路,(图1-1)如果两结合点1和2出现温差,在回路中就有电流产生,这种
设计了一款数字式高速全隔离的信号采集电路。以V/F、F/V变换实现了模拟信号的传输,以红外通信来实现采集板和处理板之间的通信,以高速A/D实现了对模拟信号的采集。经测试,达
定语是与中心语相对应的句法概念,在语义上却不一定与中心语相对应,与语义对应的是典型的定语,不对应的是非典型的定语。“他的老师当得好”和“开他的玩笑”中的“他”就是
如何选购化妆品?不同年代有不同的观念和标准,这种观念和标准我国滞后西方国家约有10年。
MADS-box基因家族是一类在植物生长和发育中起关键调控作用的转录因子。目前,人们对面包小麦(Triticum aestivum L.)中的MADS-box基因家族的综合分析尚未开展,并且对其在各种
2009年11月26日,包括媒体观察基金会、妇女新知、励馨、全台教师会等约20个台湾民间团体,到壹传媒台北市内湖总部抗议,强烈指责"动新闻"传播"腥膻色",要求立即停止侵害人权的模拟
政府在节能灯的推广应用上给予相应的补贴和政策支持。相关设备制造企业也在积极寻找途径和方法,在制造节能灯的生产过程上挖掘降耗潜能,采取新工艺新产品实现生产节能降耗。
准确获取城市不透水面信息对于城市建设规划、环境评估等具有重要意义。该文建立了一种基于SVM监督分类和模糊规则分类相结合的城市不透水面提取方法,首先基于研究区无人机航
目的在社区年龄≥40岁的中老年人中调查心脑血管疾病危险因素现况,筛查出脑卒中高危人群,并预测未来10年冠状动脉粥样硬化性心脏病(CHD)风险,以利于今后进行强化管理。方法于
气排球是排球家族的新成员,最初是为了适应中老年人和排球业余爱好者而简化的一种排球运动,与普通排球相比它球体大而且更柔软,重量相对较轻、球速比普通排球慢、且需求场地