[發明專利]一種原位自生相增強無鈹鈦基非晶復合材料及其制備方法在審

申請號：	202210377320.3	申請日：	2022-04-12
公開（公告）號：	CN114774809A	公開（公告）日：	2022-07-22
發明（設計）人：	許嘉雄;吳樹森;郭威	申請（專利權）人：	湖北精利機電科技有限公司
主分類號：	C22C45/10	分類號：	C22C45/10;C22C45/00;B22D18/04
代理公司：	武漢華強專利代理事務所(普通合伙) 42237	代理人：	王冬冬
地址：	438000 湖北省黃***	國省代碼：	湖北;42
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種原位自生增強無鈹鈦基非晶復合材料及其制備方法
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【說明書】：

本發明提供了一種原位自生相增強無鈹鈦基非晶復合材料及其制備方法，該復合材料的成分為(Ti_0.4Zr_0.1Cu_0.36Pd_0.14)_100?xMo_x，其中x的范圍為1～5。通過將Ti和Mo元素按照上述成分進行配比并混合，然后在真空環境下熔煉獲得預合金錠；按原子比將預合金錠與配好的鋯塊、銅粒、鈀粒進行真空電弧熔煉制備獲得母合金錠；對母合金錠進行真空感應熔煉后通過銅模噴鑄的方式制備得到原位自生β?Ti相增強無鈹鈦基非晶復合材料。本發明制得的材料不含高生物毒性的鈹和鎳等元素，合金成本低、非晶形成能力好、室溫塑性高。

技術領域

本發明屬于非晶復合材料領域，更具體地，涉及一種原位自生β-Ti相增強無鈹鈦基非晶復合材料及其制備方法。

背景技術

鈦基非晶合金因低密度、優異耐腐性及良好的生物相容性，在生物醫用材料領域有潛在的應用前景。然而，鈦基非晶合金由于在室溫變形過程中發生剪切帶內高度局域化變形行為，使其在室溫塑性變形能力有限。為克服鈦基非晶合金的室溫脆性，通過引入第二相阻礙主剪切帶的快速擴展是有效手段之一。第二相引入方法包括直接添加法和原位自生法，其中原位自生材料中基體與第二相間的結合強度相較直接添加法更高，因此通常展現出更加優異的塑性變形能力。

公開號為CN102296253A的專利《內生韌性相增強Ti基非晶復合材料及其制備方法》中先通過電弧熔煉合金錠，再利用噴鑄的方法制備獲得成分為Ti_52.9Zr_34.5Ni_1.6Cu_4.2Be_6.8(原子比)的Ti基非晶復合材料，樣品在壓縮應力下的斷裂強度為1913MPa，壓縮應變為14％。公開號為CN104264081A的專利《提高強度和塑性的內生相鈦基非晶復合材料及制備方法》中通過高真空電弧熔煉和銅模噴鑄的方法獲得Ti_43.65Zr_21.34Nb_9.7Cu_7.76Be_14.55Ag₃(原子比)的內生相鈦基非晶復合材料，其在壓縮應力下的斷裂強度為1769MPa，斷裂應變為22％。公開號為CN105132835A的專利《(Ti-Cu-Ni-Zr)-Sn系非晶復合材料及其制備方法》中通過高真空電弧熔煉和吸鑄的方法獲得(Ti₄₅Cu₄₁Ni₉Zr₅)_0.98Sn₂(原子比)的鈦基非晶復合材料，其在壓縮應力下的斷裂強度為2460MPa，塑性應變為9.3％。上述復合材料雖表現出較好的塑性變形能力，但均含對人體有害的Be、Ni等元素，使其喪失了在生物醫用材料領域的應用潛力。因此研究不含Be、Ni等有害元素的鈦基非晶復合材料勢在必行。