科技创新研究国际杂志
菜单类ISSN ONLINE(2319-8753)PRINT(2347-6710)
ISSN ONLINE(2319-8753)PRINT(2347-6710)
MohsinTalib Mohammed一号Shahir Hussain2
|
| 相关文章at普梅德,学者谷歌 |
访问更多相关文章科技创新研究国际杂志
广泛使用素医学促动开发新技术,如强度高、抗腐蚀性能强和杨模范接近骨组织文章介绍最新技术水平 使用平通道角压技术 进化机械特征 超粒度生物级Ti数十年来,这一领域的研究活动大增并产生有趣的结果,包括实现冲突性能组合使用重塑变形处理法生物医学应用所希望的相冲突性能组合系统介绍最近这一领域的工作确定并讨论处理超限定Ti材料方面的挑战本审查概述生物圈Ti合金处理ECAP技术,并概述其对SPD处理所能实现的重要机械特性的影响论文还深入了解SPD机制
关键字 |
| 机械性能、ECAP、SPD、itrium、生物医学应用 |
导 言 |
| 基材料因其良好的机械性能、高腐蚀行为和极强生物兼容性而被公认为有前途的实用生物学应用材料稀疏组合必备性能的要求鼓励研究者开发新素材和处理技术微结构特征,包括粒度大小、相位组合、粒度边界状态和网状缺陷,在改善理想生物医学特性方面发挥着重要作用。传统过程如解决方案处理、冷滚动处理、老化处理并不足以平衡所有所需属性,如高强度同时保持低Young模数等在过去20年中,SPD技术开发得越来越多,目的是制作超粒子素材SPD被视为制造批量纳米素材最高效金属处理技术之一[1]SPD技术通过积分重排列水晶网格缺陷和主要是脱序变换成纳米尺寸数项研究显示,微量至纳米级变换是由于重塑料变形发生,通常超出简单塑料编组中最大等值菌株[23]微结构可精细定制小米小数(100纳米至1000纳米)或纳米米小数(小于100纳米)[4-5]UFG结构可用数种SPD技术生成,如平通道角按线(ECAP)、累积滚动反射线(ARB)、高压压推解等[6.8]纳米素材的特性基本取决于处理法应用和技术参数确定SPD技术的使用允许制作性能极佳的材料,如硬性、强度、可塑性、腐蚀性与生物兼容性目前,UFG材料极有可能用于高先进应用,特别是在医学领域[9] |
| 工程师和材料科学家在开发Ti材料方面投入了大量广泛的实验和焦点研究,供各种生物医学应用使用并具有高级所需机械性能问题越来越重要,研究兴趣日益增长,还有巨大的未探索潜力,这是文献审查的主要驱动力关于ECAP-Ti医学应用材料机械特征的现有报告数量有限。因此,本审查研究旨在为研究人员提供鸟视热点生物聚合领域研究透视 |
ECAP对移动程序的效果 |
| 重塑变形Ti材料行为调查极受启发,因为期望处理部件拥有独特性能组合,并理解与极端粒子精化相关具体性能基础基本机制硬性、强性、软性、疲劳力和青年模量是可移植Ti素量依赖性基本特征,这些特征决定材料实战响应的方方面面。合适的Ti生物素材应理想地结合高终极强度和丰度强度,并配有充电性,同时配有低Young模量高强度和高通畅往往相互矛盾,并发粒度依赖机械强度(Yieldstress-QQy)由Hall-Pech方程直接关联 |
 (1) |
| Eqn-1-0称摩擦压力和KHP常量Hall-Pass关系证明机械属性直接关联粒度[10]UFG和Nam-Crystal(NC)材料显示超强机械性能,如高强度、强性和环境温度超弹性等,比之粗粒度对等物[11、12]众所周知,商业纯度Ti(CPti)因其低重量、极强腐蚀行为和高生物兼容性而被视为生物医学应用的可取材料。然而,CP-Ti机械强度相对较低,因为与其他生物医学金属相比,它在重载条件中的应用有限[13]从实用观点看,必须提及ECAPi)即显赫技术,最近研究显示生物医学应用极有潜力使用它ECAP能对大片金属和合金传出极高简单剪变形[8,14]ECAP相对于其他SPD技术的主要长处是它保持核网度能力[15]SPD单片通过特殊死法和等通道推送,角距为90-120摄氏度单片可贴几张ECAP传票,以增加插入单片的总菌株几个因素影响ECAP材料的可操作性和微结构特征,如ECAP设施规范、通道两端死角和外曲弧截取通道实验性因素如速度温度压缩处理路线和传递数会影响粒子精度和微结构同质性以及压缩材料纹理性[16]后续热机处理能产生各种形状和维度的小片并同时促进合金的进一步增强[17]从文献中可以推断出,经过多度ECAP在不同条件下传递后,可获取200-300纳米值极细粒度,结果产生1.2-2.6倍增产压和抗拉终极强度ECAPed纯Ti的增产强度范围为450-800兆帕,而最终强度范围为660-820兆帕此外,ECAP后软化率为10-20%范围,足以结构应用ECAP本身可能不产生最新文献中报告的必修法[18]Jian等ECAPed纯Ti强度较低,有限增强强度与仅ECAP有限粒度精炼能力相关正在展开大量调查以进一步加强强度,代之以冷工作或SPD处理后ECAP处理Ti混合过程导致粒子进一步完善和/或引入更多变换提高强度使用这些策略强强超过1GPA报告获取,通常比Ti-6AL-4V[18]高徐等人y-29Nb-13TA-2Zr合金在不同温度下处理显示ECAP温度范围以控制由此产生的微结构,因为在高温下元稳定Di-Ti合金中可能发生各种相位变换发现ECAP673K引导合金生成Omga级并导致强度和硬性比合金高903K处理 |
 |
| miroslav等调查ECAP对CP-Ti微结构与机械特性的影响并证明显著增强Ti增加量的主要机制是粒子精炼UFG-Ti比普通Ti强赵等使用多通道ECAP技术破解CP-Ti第一和第二遍后,变形双胞胎出现在CP-Ti样本中粒子经第八批后精炼至200纳米,微硬度和UTS分别猛增2640MPa和790MPa,并保持通缩度16.8%。Byeli等研究ECAP和氮离子嵌入对BT1-00Ti合金结构与机械特性的影响,以确保将散装物和表层特性最优组合ti合金整形改变结构特性具体地说,Ti合金观测到随机向相关分布过渡、乱墙外观和纳米级粒子生成此外,ACP加离子移植后合金大宗硬性分别从1630MPa猛增2500和1700MPaTi合金表面微硬度上升达3700兆帕作者证明混合机械离子处理和氮离子处理使Ti合金非常有希望制造重载应用生物兼容植入物朱诺等人24)调查Ti-6AL-7Nb(ASTMF1295合金)微结构加固机制分析显示ECAP处理合金微结构由UFG组成,尺寸介于200至400纳米之间作者解释低高角粒子边界并存与粒子并发不利于整形粒子可以像僵硬体一样作用 并集中变形环境 并像开放粒子机制变形机制可归结为阿尔法和贝塔Ti相位造型差异Petr等ECAP研究UFGCP-Ti机械性能一至十次通过ECAP死后编译出数列样本,通道角为120摄氏350摄氏度论文编写者发现微结构仅部分精化1次并完全精微结构除以高角粒度6次微硬度UFGCPTi提高,因为它远高于粗粒对口最近Jn等调查传统冷画20%和四通ECAP使用460oC使用CP-Ti的影响Widmanstätten形态学出现在冷画标本微结构中,而ECAP样本拥有超细微结构测试显示,顶点抗拉强度和硬度在用两个过程并减软性后大增ECAP样本显示高YS和UTS比冷画样本高与冷抽试样相比,软化度要低得多。作者们还显示强度大增,全线网和ECAP网都可获取充电性 |
| 在所有机械特性中,抗疲劳作为安全设计生物医学组件中的二次属性至关重要ti合金疲劳特性可以通过用新的生产率更高处理法取代传统处理法而大大增强粒度可被视为关键结构因素,影响金属机械行为几乎所有方面,包括疲劳行为更新流程报告提高CP-Ti疲劳限值,使之偶数或甚至超出传统制造Ti合金产生新流程,提生产UFG生物应用极有吸引力,并替代植入式外科非生物兼容式Ti合金[27]韩国研究者组[28]调查ECAP683K制作UFG纯Ti的疲劳性能以确定它是否适合医疗应用抗拉强度、疲劳强度,特别是疲劳感应发现微结构与初始微结构作比较时,微粒微粒大增平均约0.3微米可见度ECAP后UTS提高60%,延时下降31%精度Ti疲劳限值自ECAP后提高67%不幸地,经处理的ECAP纯-Ti显示高识别敏感度(Kf/Kt=0.96),原因是特征微结构长度大为下降,控制裂变增长作者支持疲劳感知会随着粒度下降而增加的概念加比托瓦等调查UFG结构对Ti-6Al-7NbELI合金疲劳属性和折损模式的影响作者处理合金ECAPECAP演练时间为6000C分4次,3000C分4次和室温分1次测试显示,UFG结构的平均粒度为250+50纳米,导致强度大幅增加,并因此将疲劳耐受限量比粗粒状态提高40%介绍的微结构调查显示UFG微结构对破解路径有重大影响,在循环变形过程中非常稳定。Ján等人表示研究CP-Ti受冷画和四路ECAPedCP-Ti后疲劳行为作者发现受混合处理试样显示疲劳限值因较高轮加载周期数大幅下降单是ECAP样本显示高度疲劳性能退化 |
结论 |
| 生物素材中需要大量不同的机械性能并发性能才能成功实现上文审查显示,SPD技术生成UFG和NC结构生成奇特混合合优机械性能,引导Ti基生物素材进一步发展ECAP技术不同Ti基础材料有效推广生物医学应用各种机械特性本文介绍的审查还显示ECAP技术最近应用到生物医学Ti材料上,尚未充分开发使用此技术生产医学移植UFG或NC-Ti材料生物医学应用重新引起注意使用ECAP作为实现大幅增强机械特性的平均值许多努力都致力于提高可移植Ti材料的机械性能高级ECAPUFG和NC-Ti材料各种机械性能概述见本文件并介绍和讨论ECAP关键过程参数机制以及在合成和后续处理程序期间控制这些属性的可能性 |
引用 |
|