Faktor-faktor yang mempengaruhi dan meningkatkan metode superelastikitas paduan titanium β

Tekanan pemulihan maksimum (εr) paduan Ti-Ni dapat mencapai 8,0%, menunjukkan efek memori bentuk yang sangat baik dan superelastik, dan banyak digunakan sebagai lempeng tulang, perancah vaskular dan rangka ortodontik.Namun, ketika paduan Ti-Ni ditanamkan ke dalam tubuh manusia, ia dapat melepaskan Ni + yang sensitif dan karsinogenik, yang menyebabkan masalah kesehatan yang serius. paduan titanium β memiliki biokompatibilitas yang baik,ketahanan korosi dan modul elastisitas rendah, dan dapat mendapatkan kekuatan dan plastisitas yang lebih baik setelah perawatan panas yang wajar, itu adalah jenis bahan logam yang dapat digunakan untuk penggantian jaringan keras.Transformasi termoelastik reversibel martensitic ada dalam beberapa paduan titanium β, menunjukkan beberapa efek superelastik dan memori bentuk, yang lebih memperluas penerapannya di bidang biomedis.Pengembangan paduan titanium β yang terdiri dari unsur tidak beracun dan memiliki elastisitas tinggi telah menjadi pusat penelitian paduan titanium medis dalam beberapa tahun terakhir.
Saat ini, banyak paduan β-titanium dengan efek superelastik dan memori bentuk pada suhu kamar telah dikembangkan, seperti paduan Ti-Mo, Ti-Ta, Ti-Zr dan Ti-Nb.Pemulihan superelastik paduan ini kecil, seperti maksimum εr Ti-(26, 27)Nb (26 dan 27 adalah fraksi atom, jika tidak ditandai secara khusus, komponen paduan titanium yang terlibat dalam makalah ini adalah fraksi atom) hanya 3,0%,jauh lebih rendah dari paduan Ti-NiBagaimana untuk meningkatkan lebih lanjut superelastikitas paduan titanium β adalah masalah mendesak yang harus diselesaikan.dan metode untuk meningkatkan superelasticity diringkas secara sistematis.
Superelastikitas 1.1 Transformasi martensitik terinduksi tegangan terbalik dari paduan titanium 1β
Superelastikitas paduan titanium β biasanya disebabkan oleh transformasi martensitik terinduksi tegangan yang reversibel, yaitu,fase β dari struktur kisi kubik berpusat tubuh diubah menjadi fase α" dari struktur kisi rombik ketika ketegangan dimuatPada saat pengungkapan, fase α" berubah menjadi fase β dan ketegangan pulih.fase β dari struktur kubik berpusat tubuh disebut "austenite" dan fase α dari struktur rhombic disebut "martensite". Suhu awal transisi fase martensit, suhu akhir transisi fase martensit,suhu awal transisi fase austenit dan suhu akhir transisi fase austenit dinyatakan dengan Ms, Mf, As dan Af, dan Af biasanya beberapa kelvin hingga puluhan kelvin lebih tinggi dari Ms.Proses pemuatan dan lepasan paduan titanium β dengan transformasi martensitik yang disebabkan oleh tekanan ditunjukkan pada Gambar 1Pertama terjadi deformasi elastis dari fase β,yang berubah menjadi fase α" dalam bentuk geser ketika beban mencapai tegangan kritis (σSIM) yang diperlukan untuk menginduksi transisi fase martensiticKetika beban meningkat, transisi fase martensit (β→α") berlanjut sampai tekanan yang diperlukan untuk akhir (atau akhir) transisi fase martensit tercapai,dan kemudian deformasi elastis dari fase α" terjadiKetika beban meningkat lebih dari tegangan kritis yang diperlukan untuk geser fase β (σCSS), deformasi plastik fase β terjadi.Selain pemulihan elastis dari fase α" dan fase βEfek superelastik atau memori bentuk paduan tergantung pada hubungan antara suhu transisi fase dan suhu uji..Ketika Af sedikit lebih rendah dari suhu pengujian, fase α yang diinduksi oleh tegangan selama pemuatan mengalami transisi fase α →β selama peluncuran,dan ketegangan yang sesuai dengan transisi fase terinduksi stres dapat sepenuhnya pulih, dan paduan menunjukkan superelastikitas. Ketika suhu uji antara As dan Af, bagian dari fase α diubah menjadi fase β selama peluncuran,dan ketegangan yang sesuai dengan transisi fase yang disebabkan oleh stres dipulihkanJika paduan dipanaskan lebih lanjut di atas Af, fase α" yang tersisa diubah menjadi fase β, ketegangan transisi fase sepenuhnya dipulihkan,dan paduan menunjukkan efek memori bentuk tertentuKetika suhu uji lebih rendah dari As, ketegangan transformasi martensitik yang diinduksi stres tidak secara otomatis pulih pada suhu uji, dan paduan tidak memiliki superelastik.Namun, ketika paduan dipanaskan di atas Af, ketegangan perubahan fase sepenuhnya dipulihkan, dan paduan menunjukkan efek memori bentuk.