耐疲劳性

金属注射成型 β Ti-Nb-Zr 具有优异的耐疲劳性，无需担心高加工洁净度，适合生物耐受性应用

从技术上优化金属注射成型钛合金 (Ti-MIM) 的加工清洁度在经济上不可行。这个问题在材料加工领域很常见。在寻找替代方法的过程中，这项工作试图在耐受非常高的杂质水平的同时实现卓越的高周疲劳 (HCF) 性能。该概念源于 b 类 Ti 合金对氧溶质的较大耐受性以及在单调载荷下减轻碳化物夹杂物的有害影响的可行性。在本文中，用于疲劳关键应用的 MIM b Ti-Nb-Zr 生物材料是特意以非常高的 O 水平和正常/非常高的 C 水平生产的。无论加工清洁度如何，抗杂质的 Ti 生物材料都表现出超过 600 MPa 的优异 HCF 耐久极限，明显高于在严格限制杂质水平的情况下生产的 a - b Ti 参考合金。这种优异的疲劳性能，同时耐受一定量的杂质，源于对杂质不敏感的“弱”微观结构特征和 Ti 基质对疲劳小裂纹的增强抵抗力。此外，在某些情况下，可能出现由两种相互竞争的裂纹起始机制引发的条件疲劳二元性，起始于微尺度孔隙 a - 片状体和大孔隙 TiC 夹杂物。本合金工艺开发的成功可能会大大放宽对活性金属的加工要求。� 2021