非晶合金的原子排布是短程有序和長程無序，具有高硬度、高強度和大彈性極限等力學性能[1]
塊狀非晶合金是一種具有極大應用前景的候選生物醫用材料[2]
傳統晶態金屬材料的楊氏模量是人體骨骼組織的10~20倍，植入人體后與骨骼模量不匹配，使骨骼負荷不足，產生“應力屏蔽”而引起骨質疏松，不利于骨愈合
非晶合金的楊氏模量較低、彈性極限較高，能隨著骨骼的自然彎曲而彈性彎曲，使應力分布更加均勻，減弱了應力屏蔽效應，可提高骨組織的愈合速率[3]
鈦基非晶合金兼具鈦合金和非晶合金的特點，其密度低、生物相容性良好[4]、耐蝕性高[5]和與骨組織楊氏模量匹配[6]，有廣闊的應用前景[7]
Zhu等[8]用Pd元素替代Ti-Ni-Cu和Ti-Zr-Cu-Ni非晶合金體系中具有細胞毒性的Ni元素，研發出一種新型Ti-Zr-Cu-Pd 4元非晶合金體系
與傳統的Ti基非晶合金相比，該體系不含Ni、Al和Be等有毒元素，更適用于生物醫用領域
這個體系中的Ti40Zr10Cu36Pd14(原子比，下同)其臨界尺寸達到7 mm，晶化焓為287.6 kJ/mol，具有很高的玻璃形成能力和熱穩定性
在非晶合金的室溫變形過程中發生一種特有的剪切局域化和應變軟化，使其室溫塑性極低[9]
研究表明，在非晶基體中引入塑性晶化增強相可提高其室溫塑性 [10]
Ti合金中的Mo元素是一種重要的β-Ti相穩定化元素，能細化鈦合金晶粒，使β鈦合金的穩定性和強度提高[11]
Mo不僅易與Zr或Ti生成無限固溶體，還能顯著降低β/(α + β)相變溫度并擴展β相穩定區域[12~14]
本文在非晶形成能力較高、且不含有毒性元素的Ti40Zr10Cu36Pd14非晶合金中微添加Mo元素，使其在凝固過程中原位析出內生塑性β-Ti相，研究不同Mo添加量合金的組織和力學性能
1 實驗方法
實驗用塊體合金原料Ti、Zr、Cu、Pd和Mo的純度高于99.99% (質量分數)
按照(Ti0.4Zr0.1Cu0.36Pd0.14)100 - x Mo x (x =0，1，2，5，原子分數，分別記為Mo0，Mo1，Mo2，Mo5)配料，在熔融Ti錠吸氧和高純氬氣(> 99.999%，質量分數)保護下用電弧爐熔煉母合金
為了確保母合金錠的成分均勻，合金錠反復熔煉至少5次
將煉好的合金錠破碎并清洗后裝入石英管，用銅模噴鑄法制備
聲明：
“原位自生相增強Ti-Zr-Cu-Pd-Mo非晶復合材料的制備及其力學性能” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
664
編輯：中冶有色網
來源：余圣,郭威,呂書林,吳樹森
分享 0
舉報 0
收藏 0
反對 0
點贊 0
2025年07月23日 ~ 26日 
