锡含量对富Zr型Ti-Zr-Nb合金显微组织及性能的影响

作     者：程尊鹏 炊鹏飞 李春梅 王晶 郭婉莹 景然 李江华 CHENG Zun-peng;CHUI Peng-fei;LI Chun-mei;WANG Jing;GUO Wan-ying;JING Ran;LI Jiang-hua

作者机构：陕西理工大学材料科学与工程学院陕西汉中723000 陕西理工大学矿渣综合利用环保技术国家地方联合工程实验室陕西汉中723000 

出 版 物：《材料热处理学报》 (Transactions of Materials and Heat Treatment)

年 卷 期：2024年第45卷第3期

页      面：130-139页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(51701111) 陕西省自然科学基础研究计划项目(2018JQ5170) 陕西省教育厅科研计划项目(19JK0184,21JK0560) 

主　　题：Ti-Zr-Nb-Sn合金 显微组织 力学性能 腐蚀性能 

摘      要：采用非自耗真空电弧炉制备了Ti-49Zr-21Nb-xSn(x=0、0.5、1.0、2.0和4.0 mass%)合金。借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、万能试验机、电化学工作站及X射线光电子能谱(XPS)等研究了不同含量Sn元素对合金显微组织、力学性能及腐蚀性能的影响。结果表明:随着Sn元素含量的增加,合金的晶粒明显细化,相组成主要为β相,当Sn元素含量超过2%时,在晶界析出(Ti+Zr)_(5)(Nb+Sn)_(3)相。合金的强度随Sn元素含量的增加先升高后降低,当Sn元素含量为1%时,合金的抗拉强度和屈服强度达到最大,分别为1121和1085 MPa,且伸长率为23.9%。未添加Sn元素时,合金的耐蚀性最佳,添加Sn元素后,合金的耐蚀性逐渐降低,当Sn含量为1%时,合金的自腐蚀电流密度较低,耐蚀性较好。因此,Ti-49Zr-21Nb-1Sn合金具有高的力学性能和较好的腐蚀性能,作为生物医用材料表现出了良好的综合性能。