[发明专利]一种快速筛选低弹性模量生物钛合金的方法

摘要

本发明属于材料研究方法领域，具体涉及一种快速筛选低弹性模量生物钛合金的方法。该方法首先根据相图计算结果确定BCC相钛合金中的两个端际组元成分，然后根据该成分，以纯金属为原料，依次经过熔炼、线切割、退火得到两个端际组元，再将两个端际组元固定在一起退火处理，得到扩散偶，最后对扩散偶中的BCC相进行成分梯度分析和弹性模量测试，即得到钛合金成分与弹性模量的对应关系，从而确定低弹性模量生物钛合金的组成。该筛选方法易于实现、高效快捷，较传统研究方法可极大节约研发、人力和时间成本。在短时间内获得大量近似连续的相组成‑合金成分‑弹性模量对应实验数据信息，有助于对于BCC相钛合金体系进行全面、系统的认识。

主权项

1.一种快速筛选低弹性模量生物钛合金的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)采用相图计算的方法确定待研究扩散偶的两个端际组元成分，即对二元体系，计算出成分-温度相图；对三元体系，计算不同温度的等温截面图；对多元体系，计算不同成分合金的相关系图；然后在成分-温度相图或等温截面图或不同成分合金的相关系图中，确定钛质量百分数高于50％范围内的BCC相所在区域，取该区域中成分差异最大的两个钛合金对应的成分数值，即钛合金成分梯度最大时的两个端点值，即为待研究扩散偶的两个端际组元成分；/n(2)根据步骤(1)中确定的两个端际组元成分，以纯金属为原料进行熔炼，得到两个端际组元金属锭，然后线切割所得金属锭，得到金属锭芯部的均匀块体，清理块体表面，再密封入真空且存有海绵钛或海绵钇的容器中，进行退火处理，退火后将块体取出骤冷，对块体进行磨抛，得到扩散偶的两个端际组元；/n(3)将步骤(2)中得到的两个端际组元固定在一起，密封入真空且存有海绵钛或海绵钇的容器中，进行退火处理，退火后将已经固定在一起的块体取出骤冷，得到扩散偶；/n(4)对步骤(3)中得到的扩散偶进行微观组织结构分析，从而确定BCC相所在区域，对该区域进行成分梯度分析和弹性模量测试，获取钛合金BCC相合金成分-弹性模量的批量实验数据，最后依据弹性模量最低值确定相应的钛合金成分；/n所述的微观组织结构分析采用电子探针、扫描电镜或三维原子探针进行；/n所述的成分梯度分析方法采用波谱仪进行定点分析或能谱仪进行面扫描；/n所述的弹性模量测试的方法为纳米压痕。/n