摘 要:某醫用 TC４ELI鈦合金板材在進行低倍檢查時發現其存在貫穿的亮帶缺陷,通過金相 檢驗、掃描電鏡分析、能譜分析和硬度測試,對缺陷種類和形成原因進行了分析.結果表明:該缺陷 為富鈦＋間隙元素偏析缺陷,是由鈦合金鑄錠生產過程中海綿鈦粒度不均勻、中間合金混料分布不 均勻導致的;建議通過控制原料和熔煉工藝來減少或消除該缺陷.
關鍵詞:醫用 TC４ELI鈦合金;亮帶;偏析缺陷;間隙元素偏析
中圖分類號:TG１４６．２ 文獻標志碼:B 文章編號:１００１Ｇ４０１２(２０１９)１１Ｇ０８１２Ｇ０３
TC４ELI鈦合金以其生物相容性良好、彈性模 量低、密度低、防腐性能好、無毒、屈服強度高、疲勞 壽命長、室溫下塑性較大、易成形等優點而成為醫用 外科植入物的理想材料[１Ｇ２].醫用 TC４ELI鈦合金 板材主要用于顱骨修復、接骨等方面,這對其強度、 疲 勞 壽 命、塑 性 等 有 更 高 的 要 求. 根 據 GB/T １３８１０－２０１７?外科植入物用鈦及鈦合金加工材?,在 植入物產品所用鈦合金材料的低倍組織上若發現偏 析、金屬或非金屬夾雜物及其他目視可見的冶金缺 陷時,判該批產品不合格.偏析是鈦合金材料微區 成分不均勻在組織上的顯現.醫用 TC４ELI板作為 α＋β型兩相鈦合金,如果其微區成分不均勻,將會 引起宏觀及顯微組織的異常,從而導致異常區域與 正常區域的硬度存在顯著的差異性,該差異性會導 致鈦合金材料整體性能不均勻,進而降低材料強度、 疲勞壽命和塑性,最終導致材料早期失效[３Ｇ１０].
某醫用 TC４ELI鈦合金板材在進行低倍觀察時 發現一條寬度約５mm 的貫穿異常帶狀區域,截取 其中一部分進行低倍觀察時發現該帶狀區域為亮 帶,如圖１所示.為準確判定缺陷類型,查明缺陷產 生的原因,筆者對其進行了檢驗和分析.
