Ti-Nb-Zr-Sn系超弹性低模量医用钛合金弹性行为

具有自主知识产权的Ti-Nb-Zr-Sn低模量超弹性医用钛合金，经冷变形后在室温拉伸时具有两段线弹性变形区（"双弹性"现象），第一弹性区杨氏模量仅为27 GPa，与人体骨骼非常相近，强度约为200 MPa，大于人体骨骼强度（<180 MPa）；第二弹性区杨氏模量为43 GPa，屈服强度大于700 MPa。此外，热处理态合金在室温具有3%的可恢复应变（超弹性）。本项目拟通过实验和第一原理电子结构计算方法，研究合金成分、冷加工工艺、热处理工艺和组织对相稳定性以及加载过程中相变行为的影响，揭示该合金"双弹性"和超弹性机理，为进一步改善合金弹性性能提供指导；研究具有双弹性的冷变形合金在人体仿生体液中的疲劳、磨损和腐蚀性能，掌握该类合金的疲劳和磨损特性，为植入体在人体长期使用提供依据。本项目的完成，将有助于在更宽的范围内调节合金的弹性模量和强度，提高合金的超弹性性能，满足植入体环境对材料性能的要求。