醫(yī)用鈷基合金組織結構和磨損性能的研究.pdf

1、針對近年來CoCrMoC合金在人工關節(jié)制造中的重新重視,本文按ASTMF75標準配制了CoCrMo和CoCrMoC兩種合金,通過光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡、能譜、X射線、硬度和磨損試驗,研究了不同固溶溫度,不同時效處理工藝對合金顯微組織結構和磨損性能的影響。研究結果表明,鑄態(tài)CoCrMo和CoCrMoC合金均為粗大的樹枝晶組織,除基體外還存在少量片狀HCP相。CoCrMoC合金中存在大量的碳化物,呈不規(guī)則形態(tài),以共晶形式生成存在于枝晶間

2、。1100℃以下溫度固溶處理,合金均勻化不完全;1200℃以上固溶處理使合金的樹枝晶結構完全消失,得到單一均勻的FCC相,碳化物相則在1300℃固溶處理時才發(fā)生明顯的大量溶解。800℃等溫時效處理,兩個合金都發(fā)生等溫FCC→HCP馬氏體相變,HCP相以片狀形式存在,隨時效時間延長數(shù)量增加,24h后合金基本完全轉變成HCP相。在CoCrMoC合金中時效生成大量細小碳化物,沿FCC相的(111)面生成,呈細棒狀。CoCrMo合金的耐磨損性能

3、不隨固溶和時效處理工藝而變化。但CoCrMoC合金的耐磨損性能顯著受熱處理工藝影響。1100℃以上溫度固溶處理可以提高鑄態(tài)合金的耐磨損性能。在1200℃時合金達到最高的耐磨損性能,固溶處理溫度進一步提高到1300℃時,耐磨損性能則略有回落。固溶處理試樣再經(jīng)時效處理使CoCrMoC合金的耐磨損性能明顯下降。文中最后分析了合金耐磨損性能與顯微組織的關系,認為HCP相的存在對合金的耐磨損性能影響不大。固溶處理引起的基體中C含量的增加,基體強度