激光加工Ti6Al4V基复合材料的显微组织、硬度和耐腐蚀性能

摘要

在不同功率下将Nb和Ti-13Nb粉末进行激光沉积,以改善Ti6Al4V合金的表面性能。采用扫描电镜（附带EDS能谱仪）和光学显微镜对样品进行表征,采用X射线衍射仪分析样品的元素组成及相组成,获得样品的硬度、磨损和耐腐蚀性能。在Hanks溶液（模拟体液）中研究沉积层的腐蚀和磨损行为。显微组织观察结果表明,沉积的Nb层为斜方晶系的树枝状α″和亚稳态β-Nb相,其硬度分布不均匀,平均硬度为HV 364;沉积的Ti-13Nb层为马氏体α′和亚稳态β-Nb相,其平均硬度为HV 423。干滑动摩擦条件下Ti-13Nb层的耐磨损性能归因于其硬度的增加。实验结果表明,在Ti6Al4V基体上沉积Nb和Ti-13Nb极大地降低了各层中Al和V的含量。在模拟体液中,与基体相比,Nb增强复合材料具有最好的耐磨损和耐腐蚀性能。因此,此复合材料将对改善整形外科植入材料性能发挥最佳作用。