AEM | 西安科技大学李玉华、昱华先进材料研究院刘玉敬团队：时效处理对Ti-13Nb-12Ta-10Zr-4Sn合金强度和耐蚀性的影响

本文研究了时效处理对真空电弧熔炼制备的Ti-13Nb-12Ta-10Zr-4Sn（TNTZS）合金微观组织、力学性能和腐蚀行为的影响。背景方面，钛合金因高比强度、生物相容性和耐蚀性被用于植入医疗器械，但传统Ti6Al4V合金存在毒性元素和应力屏蔽问题，因此需要开发无毒、低弹性模量的β型医用钛合金。研究目的旨在通过热处理调控铸造合金的组织不均、残余应力和成分偏析，以优化其综合性能。结论表明，经550℃时效处理后，合金抗拉强度和屈服强度分别提升51%和93%，弹性模量降至68 GPa，钝化膜电阻提升123%，腐蚀电流密度降至70.68 nA/cm²。微观组织分析显示，时效处理优化了β相、α相和α″马氏体相的比例，细化了晶粒，并通过析出强化和位错塞积提升强度。550℃时效实现了高强、低模与优异耐蚀性的协同优化，为新型无毒高性能医用钛合金的开发提供了技术参考。