Die maximale Rückgewinnungsspannung (εr) von Ti-Ni-Legierung kann 8,0% erreichen, zeigt einen ausgezeichneten Formen-Speicher-Effekt und Superelasticität und wird weitgehend als Knochenplatten, Gefäßgestelle und Kieferorthopädie verwendet.Wenn Ti-Ni-Legierung jedoch in den menschlichen Körper implantiert wird, kann sie Ni+ freisetzen, das sensibilisierend und krebserregend ist und zu schweren Gesundheitsproblemen führt.Korrosionsbeständigkeit und geringer elastischer Modul, und kann nach angemessener Wärmebehandlung eine bessere Festigkeit und Plastizität erzielen, ist es eine Art Metallmaterial, das für den Ersatz von hartem Gewebe verwendet werden kann.in einigen β-Titanlegierungen eine reversible thermoelastische martensitische Umwandlung auftritt, die gewisse Superelastik- und Formgedächtnis-Effekte aufweisen, was ihre Anwendung im biomedizinischen Bereich weiter erweitert.Die Entwicklung einer β-Titaniumlegierung, die aus ungiftigen Elementen besteht und eine hohe Elastizität aufweist, ist in den letzten Jahren zu einem Forschungsschwerpunkt für medizinische Titanlegierungen geworden..
Derzeit wurden viele β-Titanlegierungen mit Superelasticität und Formmemory-Effekten bei Raumtemperatur entwickelt, wie Ti-Mo, Ti-Ta, Ti-Zr und Ti-Nb-Legierungen.die Superelastische Rückgewinnung dieser Legierungen ist gering, wie z. B. die maximale εr von Ti-(26, 27)Nb (26 und 27 sind atomare Fraktionen, wenn nicht besonders gekennzeichnet, sind die in diesem Papier verwendeten Titanlegierungskomponenten atomare Fraktionen) nur 3,0%,viel niedriger als Ti-Ni-LegierungIn dieser Arbeit werden die Faktoren analysiert, die die Superelasticität von β-Titanlegierungen beeinflussen, und die Auswirkungen auf die Qualität und Wirksamkeit von Beta-Titanlegierungen.und die Methoden zur Verbesserung der Superelasticität werden systematisch zusammengefasst.
Superelasticity 1.1 Reversible belastungsinduzierte martensitische Umwandlung von 1β-Titanlegierungen
Die Superelasticität von β-Titanlegierungen wird in der Regel durch eine reversible belastungsinduzierte martensitische Umwandlung verursacht, d. h.Die β-Phase der mit dem Körper zentrierten kubischen Gitterstruktur verwandelt sich bei Belastung in die α"-Phase der rhomben Gitterstruktur.Bei der Entladung verändert sich die α"Phase in die βPhase und die Spannung erholt sich.Die β-Phase der körperzentrierten kubischen Struktur wird "Austenit" und die α-Phase der rhomben Struktur "Martensit" genannt. die Anfangstemperatur des martensitischen Phasenübergangs, die Endtemperatur des martensitischen Phasenübergangs,Die Anfangstemperatur des Austenitphasenübergangs und die Endtemperatur des Austenitphasenübergangs werden durch Ms ausgedrückt., Mf, As und Af, und Af ist in der Regel mehrere Kelvin bis zehn Kelvin höher als Ms.Der Be- und Entladungsprozess von β-Titanlegierung mit spannungsinduzierter martensitischen Umwandlung ist in Abbildung 1 dargestellt.Zunächst tritt eine elastische Verformung der β-Phase auf,die sich in die α" Phase in Form von Scheren verwandelt, wenn die Last die kritische Spannung (σSIM) erreicht, die für den martensitischen Phasenübergang erforderlich ist. Mit zunehmender Belastung geht der martensitische Phasenwechsel (β→α") so lange weiter, bis die für das Ende (oder das Ende) des martensitischen Phasenwechsels erforderliche Spannung erreicht ist,und dann tritt die elastische Verformung der α" Phase aufWenn die Belastung weiter über die kritische Belastung hinausgeht, die für den β-Phasenrutsch (σCSS) erforderlich ist, tritt die plastische Verformung der β-Phasen auf.Zusätzlich zur elastischen Rückgewinnung der α" und β-PhaseDer Superelastische oder Formgedächtniseffekt der Legierung hängt von der Beziehung zwischen der Phaseübergangstemperatur und der Prüftemperatur ab..Wenn Af leicht unter der Prüftemperatur liegt, unterliegt die durch Belastung während des Ladens induzierte α-Phase beim Entladen einem α →β-Phaseübergang.und die Belastung, die dem stressinduzierten Phasenwechsel entspricht, kann sich vollständig erholen.Bei einer Prüftemperatur zwischen As und Af wird ein Teil der α-Phase während des Entladens in eine β-Phase umgewandelt.und die Belastung, die dem durch Spannung verursachten Phasenwechsel entspricht, wiederhergestellt wird, und die Legierung weist eine gewisse Superelasticität auf. Wenn die Legierung weiter über Af erhitzt wird, wird die verbleibende α" Phase in β-Phase umgewandelt, die Phasenübergangsspannung wird vollständig wiederhergestellt,und die Legierung weist einen bestimmten Formgedächtniseffekt aufWenn die Prüftemperatur unter As liegt, erholt sich die durch Spannung verursachte martensitische Transformationsbelastung bei der Prüftemperatur nicht automatisch, und die Legierung weist keine Superelasticität auf.Allerdings, wenn die Legierung über Af erhitzt wird, wird die Phasenwechselspannung vollständig wiederhergestellt, und die Legierung zeigt einen Formenerinnerungseffekt.
