中国有色金属学报 2016年5月 的直接关系。 (a) 随着人类医疗健康水平的逐步提高,MP35N合金 作为重要的钴基医用金属材料以及当前综合性能最优 的医用材料,探讨其强化机理,对改进其服役寿命 进而提高人体植入器械的使用寿命,对人类的医疗康 复具有相当高的应用价值。围绕材料服役寿命这一主 题,对MP35N合金强化机理的研究主要在于孪晶组 织强化机理、析出相的存在、元素偏析机理以及与材 料强度和模量的关系。为了解决上述问题,除了进行 显微组织分析以外,还需其他测试方法的引入。目前 已经利用多功能力学谱仪对冷拔态MP35N合金进行 了连续的时效分析,以便从宏观把握整个时效过程中 MP35N合金的性能变化。通过连续时效分析,对 MP35N合金模量和内耗变化进行了原位分析,发现其 冷加工后其模量下降约常规金属的4-5倍,并在时效 处理后回复。将进一步就MP35N合金弹性模量的规 律性变化,进行实验研究和动力模型研究,为显微组 织分析提供参考。 15-10-5051015 Distance/nm 3结语 1)医用钴基合金在大变形量冷加工、时效后,表 现出独特的模量变化和强度变化。针对医用钴基合金 强化机理的研究,为钴基合金的冷加工与时效工艺提 供理论基础,有助于进一步提高合金性能,延长合金 在医用器械的使用寿命,满足日益增长的医用器械的 性能要求。 Distance/nm 2)回顾MP合金强化机理相关研究成果,重点讨 图5MP159试样层错结构和对应的Mo原子分布 论近期MP35N合金强化作用方面的最新进展和问题。 Fg. 5 Vertical stacking fault of MP1s9 specimen and对于后期MP合金的强化机理研究,应重点关注冷加 corresponding Mo atoms distribution():(a)Stacking fault:(b)工过程李晶和强化之间的具体模型探索,时效强化过 Mo atomic distribution of a in Fig. 5(a() Mo atomic程中,溶质偏析对合金强化的直接支撑和相关支撑模 distribution of b in Fig. 5(a) 型建立以及其他影响时效强化的关键性因素探索 引起了研究者们的争论。一方面,模量随强度变化 REFERENCES 会对合金的使用寿命产生影响,从而影响合金的应用 另一方面,目前的研究结果还不能支撑任一强化机理 ]牛金龙,田宇兴,余森,麻西群,于振涛.正畸用新型 沉淀析出型强化和溶质原子偏析致强化理论是当前最 TB2钛合金的组织与力学性能[中国有色金属学报,2015, 被看好的两类强化机理。但在最新几年的研究中,没 3(Sl):s326s330. 有观察到之前报道的析出相,只有孪晶结构和Mo NIU Jin-long, TIAN Yu-xing, YU Sen, MA Xi-qun, YU ao. Microstructure and mechanical properties of TB12 子偏聚现象。而时效过程中MP35N合金中Mo原子 developed for dental orthodontics J]. The Chinese Journal 和其他元素的局部偏析扩散现象,给MP35N合金的 of Nonferrous Metals, 2015, 23(S1): s326-3330 二次强化解释带来了新的思路,但是原子偏析一般只[2]王松,廖振华,刘伟强.医用钛合金热氧化处理工艺及其 发生在很短的距离范围内,难以确定偏析和强化之间 耐磨损、耐腐蚀性能和生物活性的研究进展[,中国有色金1050 中国有色金属学报 2016 年 5 月 图 5 MP159 试样层错结构和对应的 Mo 原子分布[59] Fig. 5 Vertical stacking fault of MP159 specimen and corresponding Mo atoms distribution[59]: (a) Stacking fault; (b) Mo atomic distribution of a in Fig. 5(a); (c) Mo atomic distribution of b in Fig. 5(a) 引起了研究者们的争论。一方面，模量随强度变化， 会对合金的使用寿命产生影响，从而影响合金的应用； 另一方面，目前的研究结果还不能支撑任一强化机理。 沉淀析出型强化和溶质原子偏析致强化理论是当前最 被看好的两类强化机理。但在最新几年的研究中，没 有观察到之前报道的析出相，只有孪晶结构和 Mo 原 子偏聚现象。而时效过程中 MP35N 合金中 Mo 原子 和其他元素的局部偏析扩散现象，给 MP35N 合金的 二次强化解释带来了新的思路，但是原子偏析一般只 发生在很短的距离范围内，难以确定偏析和强化之间 的直接关系。 随着人类医疗健康水平的逐步提高，MP35N 合金 作为重要的钴基医用金属材料以及当前综合性能最优 的医用材料，探讨其强化机理，对改进其服役寿命， 进而提高人体植入器械的使用寿命，对人类的医疗康 复具有相当高的应用价值。围绕材料服役寿命这一主 题，对 MP35N 合金强化机理的研究主要在于孪晶组 织强化机理、析出相的存在、元素偏析机理以及与材 料强度和模量的关系。为了解决上述问题，除了进行 显微组织分析以外，还需其他测试方法的引入。目前 已经利用多功能力学谱仪对冷拔态 MP35N 合金进行 了连续的时效分析，以便从宏观把握整个时效过程中 MP35N 合金的性能变化。通过连续时效分析，对 MP35N 合金模量和内耗变化进行了原位分析，发现其 冷加工后其模量下降约常规金属的 4~5 倍，并在时效 处理后回复。将进一步就 MP35N 合金弹性模量的规 律性变化，进行实验研究和动力模型研究，为显微组 织分析提供参考。 3 结语 1) 医用钴基合金在大变形量冷加工、时效后，表 现出独特的模量变化和强度变化。针对医用钴基合金 强化机理的研究，为钴基合金的冷加工与时效工艺提 供理论基础，有助于进一步提高合金性能，延长合金 在医用器械的使用寿命，满足日益增长的医用器械的 性能要求。 2) 回顾 MP 合金强化机理相关研究成果，重点讨 论近期 MP35N 合金强化作用方面的最新进展和问题。 对于后期 MP 合金的强化机理研究，应重点关注冷加 工过程孪晶和强化之间的具体模型探索，时效强化过 程中，溶质偏析对合金强化的直接支撑和相关支撑模 型建立以及其他影响时效强化的关键性因素探索。 REFERENCES [1] 牛金龙, 田宇兴, 余 森, 麻西群, 于振涛. 正畸用新型 TB12 钛合金的组织与力学性能[J]. 中国有色金属学报, 2015, 23(S1): s326−s330. NIU Jin-long, TIAN Yu-xing, YU Sen, MA Xi-qun, YU Zhen-tao. Microstructure and mechanical properties of TB12 alloy developed for dental orthodontics[J]. The Chinese Journal of Nonferrous Metals, 2015, 23(S1): s326−s330. [2] 王 松, 廖振华, 刘伟强. 医用钛合金热氧化处理工艺及其 耐磨损、耐腐蚀性能和生物活性的研究进展[J]. 中国有色金