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    研究与应用
  • 杨欢;魏芬绒;杨晓康;贾志强;杜晨;双翼翔;焦东东;白新房;

    2026,43(4):1-6

    关键词: Ti-5Cu合金;;锻造温度;;成分均匀性;;抗菌率;;力学性能

    Abstract:

    采用冷等静压结合真空烧结方法制备了Ti-5Cu合金,系统研究了该合金的Cu元素分布均匀性、热加工性能及不同锻造温度下的综合性能。结果表明,烧结态Ti-5Cu合金中Cu含量的最大偏差为0.31%,整体偏差水平可控,均匀性良好;700~900℃热压缩模拟结果显示,在850~900℃下热变形时,流变应力较700~750℃时降低约56%,达到稳态时的应变降低约43%,表现出较好的热变形能力;对比800、850、900℃锻造温度下Ti-5Cu合金棒材的抗菌率发现,不同锻造温度下合金对大肠杆菌及金黄色葡萄球菌的抗菌率均≥95%,与烧结态坯料无明显差异;相分析结果显示,Ti-5Cu合金基本由α相及Ti_2Cu相构成,与烧结态及800℃锻造条件相比,850℃和900℃锻造后Ti_2Cu相衍射峰强度略有降低;锻造温度为850℃时,合金的抗拉强度大于750 MPa,断后伸长率为11.9%,实现了强度与塑性的良好匹配。

  • 陈宇;任晓龙;王佳乐;何龙龙;王涛;赵宁;于来源;刘向宏;

    2026,43(4):7-13

    关键词: TC18钛合金;;准β锻造;;锻造变形量;;组织;;力学性能

    Abstract:

    对TC18钛合金棒材分别进行变形量为20%、30%和40%的准β锻造,随后进行常规固溶时效处理,系统研究了变形量对该合金组织及力学性能的影响规律。结果表明:经准β锻造后,棒材均为网篮组织;随着准β锻造变形量的增大,原始β晶粒破碎程度增加,β晶粒尺寸减小,弥散分布的片层α相更加细小,棒材抗拉强度由1125 MPa提高至1146 MPa;晶界α相由连续转变为断续,棒材断后伸长率由10.8%提高至12.3%;同时α片层厚度减小,棒材断裂韧性由85.6 MPa·m~(1/2)降低至76.7 MPa·m~(1/2)。当变形量为30%时,TC18钛合金棒材强度、塑性和韧性匹配良好,综合性能最为优异。

  • 杨涛;郑念庆;王志杰;董卫选;杨清相;韩飞孝;王涛;

    2026,43(4):14-18

    关键词: TA11钛合金;;锻造温度;;初生α相;;疲劳性能;;微观组织

    Abstract:

    研究了锻造温度(950~1035℃)对TA11钛合金棒材初生α相含量及性能的影响。结果表明,随着锻造温度的升高,TA11钛合金棒材的初生α相含量呈下降趋势,室温拉伸强度呈现先升高后降低的峰值型特征。分析表明,由适当比例的初生α相与片层状次生α相组成的双态组织能够获得良好的强度指标;而β转变组织中析出的粗大片层状次生α相会导致强化效果减弱。降低初生α相含量有利于提升疲劳性能,当初生α相含量降至55%时,合金的疲劳寿命最高可达到10~7次。断口分析表明,较高的初生α相含量导致疲劳裂纹呈现多源萌生、扩展路径平直的特征;较低的初生α相含量对应的片层组织使疲劳裂纹呈现单源萌生、扩展路径曲折的特征,从而具有更高的裂纹萌生门槛值。

  • 王田;张鼎祖;赵小龙;赵亚琢;同晓乐;

    2026,43(4):19-23

    关键词: Ti-6Al-4V合金;;热矫平温度;;显微组织;;力学性能

    Abstract:

    研究了5种热矫平温度对固溶时效(STA)态Ti-6Al-4V合金板材组织与力学性能的影响。结果表明:在固溶与时效处理之间增加热矫平工序时,随着热矫平温度(700~860℃)升高,初生α相的平均晶粒尺寸和含量较STA态基本保持不变;次生α相的片层厚度和长度显著增加,组织形貌由混乱交织的细小片层状逐渐转变为网篮状。随着热矫平温度升高,板材强度持续降低,温度每升高40℃,抗拉强度和屈服强度降幅约为3%;断后伸长率在快速提升后趋于平稳。依据AMS 4904C标准,为实现板形矫平并确保板材室温拉伸性能满足产品标准,热矫平温度应不高于780℃;当热矫平温度高于780℃时,板材室温抗拉强度和屈服强度均低于产品性能指标。

  • 贾波;王刚;柴作强;闫爱玲;白文藕;郝小军;冯庆;喻奇;张文娇;

    2026,43(4):24-30

    关键词: 磁控溅射;;钛扩散层;;TiN-Pt复合涂层

    Abstract:

    钛扩散层表面改性可以有效抑制低导电性氧化膜的形成,并提升其耐腐蚀性和电子导电性。通过磁控溅射技术成功在钛扩散层上构筑了TiN-Pt复合涂层,揭示了TiN中间层对涂层表面形貌、亲水性、接触电阻及耐蚀性的影响规律。研究结果表明:随着中间层厚度增加至4μm,样品表面形貌呈现液滴飞溅和冷凝特征,涂层的结合力和亲水性得到了提升,样品接触电阻降低至9.58 mΩ·cm~2,腐蚀电流密度降低至1.81×10~(–6) A/cm~2。在模拟质子交换膜水电解槽环境下进行测试,当电流密度为4 A/cm~2时,复合涂层槽压仅为2.18 V;在2 A/cm~2电流密度下进行稳定性测试,样品在超过1100 h的测试中未表现出衰减现象,展现出显著的应用价值。

  • 综合评述
  • 王一昕;袁比飞;李启泉;屈文涛;

    2026,43(4):31-41

    关键词: 生物医用材料;;Ti-Mo基合金;;力学性能;;耐腐蚀性;;生物学评价

    Abstract:

    钛钼(Ti-Mo)基合金作为第三代β型钛合金的典型代表体系,兼具低弹性模量、高强度以及优异的生物相容性与耐腐蚀性能,在骨科、齿科及微创介入等医疗领域应用前景广阔。为此,系统梳理了多体系Ti-Mo基合金在成分设计、微观结构、力学性能、耐腐蚀性能及体内外生物学评价等方面的研究成果,总结了该类合金的核心性能优势,对比分析了Zr、Fe、Sn等元素对合金微观结构与性能的调控机制,探讨了多元Ti-Mo基合金体系的最新发展方向及表面生物功能化研究进展,并介绍了其在口腔正畸丝、骨科关节假体等医疗器械中的临床应用。

  • 许恒新;丁郁航;李洁;高权;陈秋羽;李豪;周宣;李宇力;

    2026,43(4):42-48

    关键词: 锆合金条带材;;加工工艺;;织构;;第二相粒子;;冲制性能

    Abstract:

    锆合金条带材是反应堆核燃料组件中格架、弹簧及相关结构件的关键材料,其质量稳定性是决定核燃料组件服役可靠性与安全性的重要因素。本文系统综述了锆合金条带材在关键制备工艺及工程应用性能方面的研究进展,涵盖变形加工工艺、表面质量控制、织构与第二相粒子及其对冲制性能的影响等内容;介绍了国际主流锆合金条带材制造商的技术发展现状,并展望了未来技术发展趋势,旨在为该领域工程应用研究提供参考。

  • 行业动态
  • 罗莹 ;刘凡;

    2026,43(4):23-23

    关键词:

    Abstract:

    <正>据俄罗斯VSMPO-AVISMA公司官网消息,该公司在全俄钛合金医学应用专题会议上首次公开披露自研医用钛合金VST-5,该合金可用于人工关节、骨固定系统、脊柱植入物、心血管构件及牙科种植体等植入医疗器械。传统医用钛合金长期面临性能取舍难题:Ti-6Al-4V合金以高强度见长,Ti-6Al-4V ELI合金则以高塑性和抗裂纹扩展能力为优势,二者合计约占全球医用钛材消费量的三分之二。VST-5钛合金则实现了强度与塑性的协同提升,打破了传统材料中二者难以兼顾的性能权衡。该合金可加工成棒材、板材、锻件、丝材及3D打印粉末,部分产品已完成技术条件注册,目前正在申请俄罗斯专利。VSMPO-AVISMA公司已通过ISO 13485医疗器械质量管理体系认证,并具有VST-5钛合金生产资质。

  • 何蕾;

    2026,43(4):30-30

    关键词:

    Abstract:

    <正>日本大阪钛科技公司2025财年(2025年4月1日至2026年3月31日)累计营业额为469.52亿日元,较2024财年的519.14亿日元下降9.6%;营业利润为55.24亿日元,较2024财年的100.88亿日元下降45.2%;净利润为25.76亿日元,较2024财年的70.90亿日元下降63.7%。钛事业部2025财年销售额为404.44亿日元,较2024财年的452.36亿日元下降10.6%。其中,出口销售额同比略微增长1.5%,但国内销售额下降42.8%。

  • 何蕾;

    2026,43(4):30-30

    关键词:

    Abstract:

    <正>日本东邦钛公司2025财年(2025年4月1日至2026年3月31日)累计销售额为833.89亿日元,较2024财年的889.74亿日元下降6.3%;营业利润为44.00亿日元,较2024财年的66.48亿日元下降33.8%;净利润为28.47亿日元,较2024财年的42.59亿日元下降33.1%。

  • 研究简报
  • 刘凡 ;罗莹;

    2026,43(4):6-6

    关键词:

    Abstract:

    <正>传统的医用金属材料(如316L不锈钢、Co-Cr-Mo合金和Ti-6Al-4V合金)刚度过高,易引发应力屏蔽效应,导致局部骨吸收和植入体松动。β钛合金因具有较低的杨氏模量、优异的生物力学相容性和良好的塑性,成为理想的替代材料。增材制造技术(AM)能够精确控制植入体的复杂几何形状和局部性能,进一步拓展了β钛合金的应用潜力。目前,用于AM的先进生物医用β型钛合金大多是使用传统制造路线开发的合金体系,通常需经耗时且高能耗的热机械处理才能获得所需的微观结构和力学性能。AM固有的近净成形特点制约了后续大规模变形处理,使合金的初始化学成分设计与增材制造工艺参数成为决定其最终微观结构、力学性能以及体内骨整合效能的主要因素。

  • 专利信息
  • 2026,43(4):48-48

    关键词:

    Abstract:

    <正>申请号:CN202610500721.1申请日:2026-04-16申请公布日:2026-06-12申请公布号:CN122184388A申请人:西北有色金属研究院摘要:本发明公开了一种点阵散热结构用耐600℃高韧钛合金增材制备方法,包括以下步骤:(1)进行数字化建模并精细化模型剖分,进行路径规划;(2)预热不锈钢基板,抽真空后通入惰性保护气体;(3)将钛合金粉末装入送粉设备中;(4)输入电子束增材制造参数;(5)进行电子束增材制造;(6)炉冷至室温,得到高温钛合金点阵散热工件。本发明针对高温钛合金通常存在铸造缺陷多、强度低、韧性差等缺点,提出一种通用于高温钛合金点阵散热结构的电子束增材制造方法。该方法通过对不锈钢基板进行处理并控制电子束增材制造参数,有效避免了疏松、缩孔等常见铸造缺陷,且微观组织细小均匀,具有良好的强度和韧性,在航空装备领域具有广阔的应用前景。

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