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TM50β钛合金具有高的强度和塑性,低的弹性模量,高的冷加工性,特别适于制作齿科矫支架,医学外科植入物,超弹性眼镜架及各种弹性元器件,对人体无毒,无害,应用范围广泛。 本文研究了冷加工过程中合金组织性能的变化以及不同冷加工率时的变形特点,同时分析了固溶时效和冷变形直接时效后合金的组织和力学性能变化。研究的主要工作如下:对Φ7.0mm的热轧态棒材分别进行20%、40%、60%和80%辊模冷拉拔,测试了不同变形率后的力学性能,对试样的显微组织进行光学显微镜(OM)和透射电镜(TEM)观察和分析。对Φ7.0mm棒材进行固溶时效热处理,测试室温力学性能和弹性模量值,取样进行光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)观察和分析;对20%～80%冷变形样进行不同温度时效处理,测试室温力学性能和弹性模量值,取样进行OM和SEM观察和分析。 研究表明,采用辊模冷加工,当冷变形率在20%左右,合金出现孪生变形,材料硬化很快。抗拉强度从退火态的650MPa增加到857MPa,增幅为31%。当冷变形率大于20%,随着冷变形率的增大,材料强度有缓慢的增加,而塑性有所提高,当冷变形率达到80%,材料表现出良好的塑性,延伸率保持在10%左右。 较高含量的β相稳定元素Nb使Ti-25Nb-25Zr合金具有较低的Ms值,抑制了Ti-25Nb-25Zr合金中马氏体相α″的生成,在β相变点以上固溶处理淬火后,可得到全β组织,未发现马氏体相,合金表现出较低的强度和低的弹性模量值。固溶处理后在300℃～350℃时效处理,析出硬而脆的ω相,抗拉强度明显升高,塑性大幅度降低。在400℃～450℃时效处理时,条状α相析出,较300℃～350℃时效处理状态,合金抗拉强度有所降低,塑性有所升高,弹性模量值也较低。500℃时效处理4小时,合金抗拉强度降低为645MPa,没有强化效果。时效温度选择在400℃～450℃,时效时间选择在4小时～10小时,合金具有好的强塑性匹配和较