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Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金具有良好的力学性能、耐腐蚀性以及生物相容性等优点,从而成为新一代近β型生物医用钛合金。目前,临床上应用最广泛的钛合金材料为纯Ti及Ti-6Al-4V合金,但由于其弹性模量较高以及含有生物毒性元素Al、V,限制了其应用。因此具有更加优良综合性能的Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金得到了广泛的关注。目前制备Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金一般采用真空自耗电弧熔炼,但由于Nb、Ta两种元素熔点高、密度大、塑性差、不易加工,会造成成分偏析、组织不均匀或者疏松、缩孔等缺陷,将会导致材料的力学性能和耐磨耐蚀性能达不到使用标准。放电等离子烧结技术是一种新型特种粉末烧结成形技术,具有烧结温度低、升降温速率快、烧结时间短、致密度高、制备过程洁净等诸多优点。同时还实现了对材料组织的控制与优化,在烧结过程中有效的抑制了材料晶粒的长大。采用放电等离子烧结技术可以制得致密度高、成分更加均匀的Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金,这将有利于合金材料综合性能的提高。本文采用放电等离子烧结技术制备了致密的Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金。系统研究了原料粒径、烧结工艺、热处理工艺对Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金致密度、微观结构、显微组织和力学性能的影响,通过电化学腐蚀实验考察了合金的耐腐蚀性能。主要研究结果如下:放电等离子烧结制备的Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金具有较高的致密度。在相同烧结温度下,原料粒径细小的粉末制备的合金具有更高的致密度;随烧结温度的升高,两种不同原料粒径合金致密度均先增大后趋于平稳。两种不同粒径原料制备的Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金显微组织均由大量的等轴状β-Ti相和Ti-Nb-Ta-Zr固溶体形成的混合基体及少量针状α-Ti相组成;随着烧结温度的升高,两种合金中α-Ti相均逐渐向p-Ti相转变,同时合金中Ti-Nb-Ta-Zr固溶体尺寸越来越小且含量越来越少。原料粒径的减小使得Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金中p-Ti相含量增加;合金结晶的情况也更加良好,细粉制备合金中Ti-Nb-Ta-Zr固溶体的尺寸和数量远小于粗粉制备合金。两种合金的抗压强度随着烧结温度的升高呈增大趋势;而烧结温度对合金弹性模量影响较小。原料粒径的减小,使得合金的弹性模量降低。粗粉制备合金弹性模量在51-58GPa范围内,细粉烧结合金弹性模量在40-50GPa范围内。固溶处理后,a-Ti相含量略有上升,这是由于在固溶处理过程中生成了β稳定元素固溶度更大的a"-Ti相。时效处理后,α-Ti相含量大幅度提高。固溶处理后,细粉制备Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金与其烧结态相比抗压强度略有下降。细粉制备合金经固溶处理后压缩弹性模量变化不明显,在41-51GPa之间,与使用熔炼法制备的Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金的弹性模量非常接近。时效处理后,细粉制备的Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金抗压强度和弹性模量均随着时效时间的增加呈现先升高后下降的趋势。采用三电极电化学工作体系,测量出极化曲线,计算自腐蚀电位、自腐蚀电流密度和极化电阻等电化学参数,在模拟人工体液电化学实验中,采用放电等离子烧结法制备的1200℃,保温15min的Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金耐腐蚀性能最佳。在温度为37℃的Hank’s溶液中,不同保温时间下制备的Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金交流阻抗都呈容抗。且随着保温时间的增加,合金的耐腐蚀性能增强。