张帅
- 作品数：9 被引量：30H指数：3
- 供职机构：贵州大学材料与冶金学院更多>>
- 发文基金：贵州省科学技术基金贵州省科技厅重大专项贵州省优秀青年科技人才计划更多>>
- 相关领域：金属学及工艺一般工业技术医药卫生更多>>
- 造孔剂法制备新型多孔Ti-Nb-Ta-Mo-Zr合金
- 2015年
- 以尿素、碳酸氢铵和硬脂酸三种不同的材料作为造孔剂,采用粉末冶金法制备出多孔Ti-Nb-Ta-Mo-Zr合金。比较了相同质量分数不同造孔剂对多孔钛合金的显微形貌、孔隙率、抗压强度和弹性模量的影响。结果表明,加入碳酸氢铵的多孔材料孔隙率为34.38%,大部分孔洞直径小于100μm,平均直径为60~80μm,出现超大孔洞的情况较少;且添加碳酸氢铵的多孔材料成孔均匀,孔洞大多为圆形或近圆形,其抗压强度为130.75MPa,弹性模量为9.562GPa,与人体骨骼的弹性模量相近。因此确定碳酸氢铵作为多孔Ti-2.1Nb-0.9Ta-14Mo-7Zr合金的造孔剂。
- 周晓璐张帅李伟孔纪
- 关键词：粉末冶金造孔剂孔隙结构弹性模量
- 生物医用新型Ti-Nb-Ta-Mo-Zr合金的热变形行为
- 2017年
- 采用多功能相变仪对一种新型医用β型Ti-Nb-Ta-Mo-Zr合金在变形温度900~1 000℃、应变速率10^(-2)~1 s^(-1)、变形量60%的高温塑性变形行为进行研究,得出合金在高温下流变应力随变形温度、变形速率变化的变化规律。基于Zener-Hollomon参数建立了Ti-Nb-Ta-Mo-Zr合金的流变应力双曲线正弦本构方程,得出合金的真应力-真应变曲线图,并建立以动态材料为基础的热加工图。结果表明,应变温度的升高和应变速率的降低都会使合金的流动应力降低,合金流变应力曲线还具有应力峰值和流变软化特征。同时,试验得出合金在高温变形时的加工硬化指数和热变形激活能等常数。
- 范玲李伟马琳张帅顾业敬
- 关键词：热变形本构方程热加工图
- 时效对新型医用Ti-14Mo-2.1Ta-0.9Nb-7Zr合金组织性能的影响被引量：2
- 2017年
- 采用真空熔炼法制备出新型医用Ti-14Mo-2.1Ta-0.9Nb-7Zr合金,经800℃保温2 h的固溶处理后,在450和500℃下分别时效2,4,8,12 h。通过金相显微镜(OM)和压缩力学性能测试的方法,研究了不同时效温度、时效时间两个工艺参数对Ti-14Mo-2.1Ta-0.9Nb-7Zr合金显微组织、抗压强度和弹性模量的影响,利用X射线衍射仪(XRD)及扫描电镜(SEM)对合金物相结构和显微组织进行观察并在能谱仪(EDS)上进行元素成分分析。结果表明:在450和500℃下进行相同时间时效,较高温度下抗压强度较低,弹性模量较高。在相同时效温度下,随时效时间的延长,抗压强度先下降再上升而后又下降,而弹性模量呈先上升再下降又上升的趋势。在800℃×2 h的固溶处理后时效450℃×8 h,抗压强度达到2070 MPa,弹性模量降到37.93 GPa,基本符合临床上硬组织植入物的力学性能要求。
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- 关键词：固溶时效抗压强度弹性模量
- 造孔剂对新型医用多孔Ti-14Mo-2.1Ta-0.9Nb-7Zr合金组织性能的影响被引量：5
- 2016年
- 合金多孔化是有效降低材料弹性模量的方式之一，采用添加造孔剂的元素粉末，台金法制备了新型医用多孔Ti-14Mo-2.1Ta-0.9Nb-7Zr合金，通过扫描电镜、阿基米德法、X射线衍射和压缩力学性能测试的方法研究了不同造孔剂用量和粒径尺寸对合金形貌特征、孔隙率、物相组成及力学性能的影响规律。结果表明：该方法制备所得多孔Ti-14Mo-2.1Ta-0.9Nb-7Zr合金为近G型钛合金；随着造孔剂用量增加，平均孔径无变化，孔隙率呈线性增长，弹性模量和抗压强度减小，其中弹性模量的变化满足线性关系；随着造孔剂粒径尺寸增加，平均孔径增大而孔隙率基本不变，抗压强度和弹性模量减小；添加20％（质量分数）粒径尺寸为125～200μm的NH。HCO3造孔剂制备多孔Ti-14Mo-2．1Ta-0．9Nb-7Zr合金，于1300℃烧结4h孔隙率达到38．9％并含有贯穿孔结构，抗压强度达到405MPa，而弹性模量为9．19GPa，能满足医用植入材料的要求。
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- 关键词：造孔剂孔隙率弹性模量
- 工艺参数对新型医用Ti-Mo-Ta-Nb-Zr合金组织性能的影响被引量：1
- 2017年
- 采用粉末冶金法制备新型医用Ti-Mo-Ta-Nb-Zr合金,用阿基米德排水法、X射线衍射分析和压缩力学性能分别测试研究了不同成型压力、烧结温度和烧结时间对合金孔隙率、物相构成、弹性模量及抗压强度的影响,使用扫描电子显微镜观察合金表面以及压缩断口的微观形貌,并用能谱仪分析其化学成分。结果表明:制备所得Ti-Mo-Ta-Nb-Zr合金为近β型钛合金,α相均匀分布在合金晶界及β相基体上;可通过调整工艺参数条件来调节合金的孔隙率和相结构,达到控制合金弹性模量和抗压强度的目的;在200 MPa、1 200℃及3 h条件下制备Ti-Mo-Ta-Nb-Zr合金,其弹性模量为(20.91±0.06)GPa,抗压强度达到(1420±18)MPa,压缩断裂方式为准解理断裂,符合医用植入材料力学性能要求。
- 赵丰停李伟张帅马琳白娇娇张忠全
- 关键词：粉末冶金弹性模量
- 双相不锈钢在磷酸中的腐蚀行为研究被引量：3
- 2014年
- 采用极化曲线法研究了双相不锈钢在磷酸溶液中的腐蚀行为。结果表明:随磷酸浓度增大,双相不锈钢的耐蚀性先减弱后增强,腐蚀电流密度先增大后减小;随溶液温度升高,双相不锈钢的耐蚀性相对于常温下的普遍降低,其腐蚀主要受电化学反应控制。
- 张丽虹张帅刘成斌向嵩
- 关键词：双相不锈钢磷酸溶液极化曲线
- 造孔剂用量对新型医用多孔Ti-Mo-Ta-Nb-Zr合金组织与性能的影响被引量：1
- 2015年
- 采用添加造孔剂的粉末冶金方法制备新型医用多孔Ti-Mo-Ta-Nb-Zr合金,研究造孔剂用量对多孔材料组织形貌及压缩力学性能的影响。结果表明,多孔Ti-Mo-Ta-Nb-Zr合金孔隙率与造孔剂用量呈线性关系,P=1.9 Wt＋3.8（P为孔隙率,Wt为造孔剂用量）。当造孔剂用量达到15%时,孔隙率超过32%,并开始出现有利于体液传输的通孔结构,同时发现造孔剂用量不影响其所造孔隙大小形状。多孔Ti-Mo-Ta-Nb-Zr合金的相结构主要为β相和少量的α相。随着造孔剂用量增加β相分数有所减少,当造孔剂用量达到20%时,多孔钛合金中出现未知相。多孔Ti-Mo-Ta-Nb-Zr合金的压缩强度和压缩弹性模量均随造孔剂用量的增加而降低,造孔剂用量为15%~20%制备的多孔合金压缩强度为104~254 MPa,压缩弹性模量为2.33~6.14 GPa,与人体骨骼相接近,最适用作人体植入材料。
- 张帅李伟马琳白娇娇
- 关键词：造孔剂组织形貌
- TC4钛合金的高温压缩变形行为被引量：13
- 2017年
- 在DIL805A/T热模拟机上对TC4进行了等温压缩试验,研究了该合金在变形量为55%温度为870、920、970、1020℃、应变速率为0.001~1 s^(-1)的条件下的高温变形行为。使用双曲正弦形式修正的Arrhenius关系来描述TC4钛合金高温压缩变形时最大变形抗力的本构方程。绘制出TC4钛合金的加工图,通过使用金相显微镜观察微观组织验证加工图的有效性。结果表明,应力-应变图可以很好地反映TC4钛合金在不同变形条件下的应力状态,且应力值和试验值有较好相关性(R^2=0.9006),通过观察微观组织得出在920℃、0.01 s^(-1)的应变条件下试样组织为典型的(α+β)组织,组织稳定,韧性好,高温强度高,材料加工综合性能最好。结合热加工与组织分析,TC4钛合金的最佳工艺参数是在900~950℃,0.01~0.1 s^(-1)的应变条件下。
- 白娇娇李伟梁益龙张帅马琳赵丰停
- 关键词：高温压缩本构方程加工图
- 生物医用多孔钛及钛合金制备技术的研究现状被引量：7
- 2015年
- 综述了医用多孔钛及钛合金的制备方法及工艺,并比较了其优缺点,同时探讨了不同制备工艺对材料性能的影响.最后指出,从目前的研究现状看,多孔钛合金综合性能的精确调控与最佳匹配还需大量系统的研究.
- 周晓璐李伟张帅孔纪
- 关键词：生物材料钛合金多孔材料
