钛合金定做|鸿远模具钢材 在线咨询 |甘肃钛合金
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生物用钛合金的疲劳试验方法研究

关于生物用金属材料在生物体环境下的疲乏或许腐蚀疲乏的研讨的学术性在深化的一起,开裂工艺的复杂性也在增加,甘肃钛合金,还存在许多未解的研讨领域。在现在的生物环境下的疲乏试验方法都是在研讨室*自进行的。

本课题探讨了关于生物用钛合金的疲乏腐蚀、耐磨性、细胞的影响在内的概括功用。详细地说试料形状、重复速度、荷重负载方法、仿照体液、pH及溶解氧浓度等的影响要素,一起验证了试验方法是否稳当。

试验方法

试样选用的是大同特别钢制的Ti-6Al-4VELI合金(ASTM  F136)。疲乏试样的形状:标间隔为12mm、直径为6mm的准砂漏圆棒。疲乏试验的条件:单轴拉伸负载下的频率为10Hz,在正弦波下进行。试验温度在用空调将室内温度调整到22℃下的试验室的大气环境下进行。疲乏负载的重复次数是107次。

生物用钛合金的疲乏试验参数有:试样的表面性质、应力比、缺口的有无、重复速度、荷重负载方法、仿照体液的种类及pH、溶解氧浓度的选择,这些均是影响要素。这儿只报告了试样的表面性质对疲乏特性的影响。关于表面性质,选用机械加工状的试样表面与镜面抛光2类材进行了评论。

效果

选用触摸式表面粗糙度测量计对试料的纵向进行表面粗糙测量的效果:镜面抛光试样的表面粗糙度与机械加工状的材料比较,降到了一半以下。有这样的表面粗糙度的试样的拉伸强度试验效果(应力-变形曲线):不论表面粗糙度怎样,较l大拉伸强度、延伸率等的效果是相同的,这说明表面性质的不同,对拉伸特性没有影响。

一方面,疲乏试验的效果是比起机械加工状材,镜面抛光的试样在各应力水平下的重复次数增加。即,钛合金定做,表面性质对疲乏寿数的影响。重复次数增加的一起,裂纹的起点从表面的向内部改动,内部裂纹的开始方位比起镜面抛光材来,机械加工状材在出现外侧(挨近表面)。这是由于表面粗糙度的大的材中,在表面附近的应力情况高,对裂纹较灵敏。即表面粗糙度伴随的凹凸的程度促进了裂纹的发作,裂纹纹理较大。因而,样品数目的增加,裂纹起点与应力分布的联系进行了详细解析,这样就理解了课题之一:表面性质对疲乏特性的影响。

结论

本研讨侧重于生物用钛合金的疲乏相关的各种条件,探讨了概括疲乏试验方法及其特性。尤其是报告了试样的表面性质,即弄清了表面粗糙度对疲乏特性的影响。


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钛是20世纪50年代l开展起来的一种重要的结构金属,钛合金强度高、耐蚀性好、耐热性高。20世纪50~60年代,主要是开展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金。70年代l开发出一批耐蚀钛合金,80年代以来,耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步开展。钛合金主要用于制造飞机发动机压气机部件,其次为火箭、导l弹和高速飞机的结构件

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钛是一种新式金属,钛的性能与所含碳、氮、氢、氧等杂质含量有关,钛合金价格,较纯的碘化钛杂质含量不追赶0.1%,但其强度低、塑性高。99.5%工业纯钛的性能为:密度ρ=4.5g/立方厘米,熔点为1725℃,导热系数λ=15.24W/(m.K),抗拉强度σb=539MPa,伸长率δ=25%,断面缩短率ψ=25%,弹性模量E=1.078×105MPa,硬度HB195。钛合金的密度一般在4.51g/立方厘米左右,

仅为钢的60%,纯钛的密度才挨近一般钢的密度,一些高强度钛合金追赶了许多合金结构钢的强度。因此钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他金属结构资料,见表7-1,可制出单位强度高、刚性好、质轻的零部件。飞机的发动机构件、骨架、蒙皮、紧固件及起落架等都使用钛合金。

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