2021-11-17 10:09:43 铂瑞达(北京)科技有限公司
β钛合金以其无毒、耐腐蚀性强、与人体细胞组织的相容性好、不发生过敏反应、具有较高强度和较低的弹性模量等优点,常作为生物工程材料。在口腔医学、人工关节、心脏支架等方面均有巨大的应用潜力。然而,服役于人体环境的金属材料,不可避免地受到腐蚀介质和外加应力的共同作用。在力学-化学的交互作用下,材料易发生应力腐蚀开裂、腐蚀疲劳等失效行为。其中,应力腐蚀开裂是一种隐蔽性很强、危险性极高的失效形式。其特点是金属设备在较低的应力下发生脆性断裂,断裂前无任何征兆,极易引发灾难性事故。为保证β钛合金在人体中的服役安全,需对其应力腐蚀开裂行为进行研究。在金属材料学领域,利用扫描电镜观察材料的断口特征是揭示其应力腐蚀机制的重要手段之一。
实验材料选用挤压态Ti-12Mo单相β型钛合金,采用万能电子拉伸机在空气和0.9 % NaCl溶液(生理盐水)中对合金进行慢拉伸测试,应变速率为10-6/s。采用EM科特Cube-II扫描电镜 (SEM) 对溶液中失效的合金断口及断口侧面区域进行观察。
利用EM科特Cube-II扫描电镜可以对Ti-12Mo合金进行微观组织表征。由图1可知,该合金由单独的β晶粒组成,晶粒沿挤压方向 (ED) 呈现拉长特征,各个β晶粒间由晶界分隔。
表1为空气和生理盐水中Ti-12Mo合金的力学性能指标,可以看出,在生理盐水中,Ti-12Mo的强度和塑性损失率均很低,表明合金在生理盐水中几乎不存在应力腐蚀开裂风险。
表1 空气和生理盐水中Ti-12Mo合金的力学性能指标
环境
屈服强度σ0.2/MPa
抗拉强度UTS/MPa
延伸率ε/%
塑性损失率△ε/%
空气
生理盐水
1036
1022
1212
1205
8.1
8.0
-1
利用EM科特Cube-II扫描电镜可以实现对Ti-12Mo合金的应力腐蚀失效分析,如图2所示。图2 (a) 和2 (b) 分别为溶液中失效样品断口侧面的二次电子 (SE) 和背散射 (BSE) 形貌。由图可知,合金断口侧面不存在明显腐蚀区域,多数二次裂纹萌生于晶界处,另有少部分裂纹萌生于晶粒内部的滑移带堆积处。
利用EM科特Cube-II扫描电镜还可以对Ti-12Mo合金的进行断口分析,如图3所示。图3 (a) 和3 (b) 分别为溶液中失效样品断口的SE 和BSE 形貌。合金的断口整体呈现“冰糖”状形貌,并存在大量沿晶裂纹,这是沿晶断裂的典型特征。此外,合金的断口上还存在一定数量的浅韧窝,这是部分晶粒内部发生了微孔聚集型断裂导致的。综上所述,Ti-12Mo合金在生理盐水中的应力腐蚀敏感性较弱,合金的断裂模式主要为沿晶断裂和微孔聚集型断裂。
06-06 Unimicro
Nature 发文! 如果有一天,线粒体也能被移植……06-06 小 M
实验操作 | 小白第一课!基础细胞培养方法及步骤06-06 小 M
科研助攻 | Nature Review:癌症治疗抗体药物最新综述06-06 小 M
端午礼遇 | 玩游戏,选周边,宠粉福利,只 "粽" 意 你~06-06 小 M
发货通知 | MCE 中国祝大家端午安康06-06 小 M
“岛津森林”项目06-05 医疗中心
浙江以检测赋能新质生产力06-05
2025版《中国药典》收官在即,变化要点有哪些?要注意哪些方面?06-05
吸附管采集固定污染源废气中的VOCs时的采样流量要求?06-05 检测家
内卷加剧,检测机构如何破局应对?06-05
【人民日报国际】在收获与播种交织的芒种中国时刻,张轶昊谈创新。06-05
德国元素耗材之星 | 固体压样器/液体封样器06-05
夏日焕新 谱写新章 | 德米特第四届“互动日”惊喜而至06-05
祝贺嫦娥六号月背采样成功 | 盘点标乐助力月球样品分析06-05
2024年德国元素巡检活动 | 第一站:成都站!免费申请06-04
会议通知|第一届小动物活体成像技术前沿与应用网络研讨会06-04
蛋白质组学从发现组学跃入临床怀抱的跨越之旅06-04
内毒素检测的思考 - 采用药典方法同时减少鲎试剂的使用06-04 Sievers分析仪
检测家十周年特惠 | 赛默飞、岛津、沃特世 系列产品租六送一!06-04