Perfect superelasticity by dispersion of effective precipitate routed through brittle phase in biomedical titanium alloy

生物医用钛合金中通过脆性相的有效析出物的弥散实现了完美的超弹性

• 批准号: 20360310
• 负责人: HOSODA Hideki
• 金额: $ 12.48万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20360310/
• 关键词: インテリジェント材料; 安全・安心材料; 組織制御

There is no effective method of microstructural control to suppress the slip deformation that competes with superelastic deformation inβ-Titanium superelastic alloy, though this alloy is a candidate biomedical superelastic alloy. The superelastic deformation in β-titanium alloy is, therefore, not a perfect one ; plastic strain remains after deformation. We propose a new heat-treatment method to precipitate fine α-phase for strengthening that is nucleated at fine ω-phase. The ω-phase brings extreme brittleness and is not used in usual heat-treatment of titanium alloy, whereas it is used as a medium for ω-phase nucleation in our new method. 800MPa in strength and perfect shape recovery are achieved by a three-step heat-treatment : 773K (fine ω precipitation)→1023K (fine α precipitation at ω)→1123K(erasing ω) in Ti-Mo-X (X=Al and Mn). In addition, a low-temperature heat-treatment around 373K as the fourth step improved mechanical property.

虽然β-钛超弹性合金是候选的医用超弹性合金，但目前还没有有效的显微组织控制方法来抑制与超弹性变形竞争的滑移变形。因此，β-钛合金的超弹性变形并不完美；变形后仍有塑性应变。我们提出了一种新的热处理方法，可以析出细小的α-相，并在细小的ω-相处形成核。ω相具有极强的脆性，不用于钛合金的常规热处理，而在新方法中，ω相被用作ω相成核的介质。在Ti-Mo-X （X=Al和Mn）中进行773K（细ω析出）→1023K （ω处细α析出）→1123K（擦除ω）三步热处理，达到800MPa的强度和完美的形状恢复。此外，在373K左右进行低温热处理，作为第四步，提高了力学性能。

项目成果

Self-Accommodation Morphology in Ti-Nb-Al Shape Memory Alloy

• DOI: 10.4028/www.scientific.net/msf.654-656.2154
• 发表时间: 2010-06
• 期刊: Materials Science Forum
• 作者: T. Inamura;H. Hosoda;H. Kanetaka;H. Y. Kim;S. Miyazaki

AuTi系生体用超弾性合金の開発(Development of AuTi-based Biomedical Superelastic Alloys)

AuTi基生物医用超弹性合金的研制

• 发表时间: 2008
• 作者: 細田秀樹;舘良介;稲邑朋也;若島健司;宮崎修一
• 通讯作者: 宮崎修一

Titanium Based Biomedical Shape Memory Alloys.

钛基生物医学形状记忆合金。

• 发表时间: 2008
• 作者: 澤口孝宏;他;H.Hosoda
• 通讯作者: H.Hosoda

3d遷移金属元素を添加したTi-Mo合金のω相の析出に及ぼす熱処理の影響

热处理对含3D过渡金属元素Ti-Mo合金中ω相析出的影响

• 发表时间: 2008
• 作者: 斎藤裕幸;稲邑朋也;若島健司;細田秀樹;宮崎修一
• 通讯作者: 宮崎修一

ニッケルフリー生体用形状記憶・超弾性合金

无镍生物形状记忆/超弹性合金

• 发表时间: 2008
• 作者: H. Saito;T. Inamura;H. Hosoda;K. Wakashima;S. Miyazaki;細田秀樹
• 通讯作者: 細田秀樹