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    188宝金博页面版: 医用锻造CoCrMo合金高温渗碳性能研究

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    内容提示： 医用锻造CoCrMo合金高温渗碳性能研究徐林， 巴德纯， 王庆（东北大学 机械工程与自动化学院， 辽宁沈阳110819）摘要： 采用高温气体渗碳技术， 对医用锻造钴铬钼合金进行表面渗碳处理。考察了高温渗碳行为对钴铬钼合金性能的影响。运用XRD、 显微硬度计和光学动/静态接触角仪等分析手段对渗碳层的物相组成、 表面硬度及润湿性能进行分析及测量； 利用球-盘摩擦实验在Tyrode’ s溶液润滑条件下对渗碳层的摩擦磨损性能进行测试。结果表明： 医用锻造钴铬钼合金经高温渗碳处理后， 形成致密的硬质化合物相Cr3C2， 合金硬度较未处理试样明显升高， 最高可达560 HV。与未处理合金试...

    文档格式：PDF | 页数：6 | 浏览次数：39 | 上传日期：2015-04-09 23:58:47 | 文档星级：
    医用锻造CoCrMo合金高温渗碳性能研究徐林， 巴德纯， 王庆（东北大学 机械工程与自动化学院， 辽宁沈阳110819）摘要： 采用高温气体渗碳技术， 对医用锻造钴铬钼合金进行表面渗碳处理。考察了高温渗碳行为对钴铬钼合金性能的影响。运用XRD、 显微硬度计和光学动/静态接触角仪等分析手段对渗碳层的物相组成、 表面硬度及润湿性能进行分析及测量； 利用球-盘摩擦实验在Tyrode’ s溶液润滑条件下对渗碳层的摩擦磨损性能进行测试。结果表明： 医用锻造钴铬钼合金经高温渗碳处理后， 形成致密的硬质化合物相Cr3C2， 合金硬度较未处理试样明显升高， 最高可达560 HV。与未处理合金试样相比， 渗碳合金的亲水性及耐磨损性得到明显改善， 耐磨损性提高近3倍。关键词： 医用锻造钴铬钼合金； 高温渗碳； 显微硬度； 润湿性； 摩擦性能中图分类号： TB43文献标志码： ADOI： 10.3969/j.issn.1006-7086.2014.05.011文章编号： 1006-7086 （2014） 05-0298-05HIGH-TEMPERATURE CARBURIZATION PROPERTY OF MEDICALGRADE FORGED CoCrMo ALLOY IN CH4 GASXU Lin， BADe-chun， WANG Qing（School of Mechanical Engineering &Automation， Northeastern University， ShenyangLiaoning110819， China）Abstract： Medical grade forged CoCrMo alloys were carburized by the high-temperature gas carburizing process .The effect of high-temperature carburizing behavior on mechanical properties was investigated. The phase compositionand surface micro-hardness as well as wettability of carburized layer were respectively studied by X-ray diffraction（XRD） ， micro-hardness test and optical dynamic/static contact angle meter. Friction and wear characteristics were investi-gated on a ball-on-disc testing machine under Tyrode’ s solutions. The experimental analyses indicated that hard Cr3C2phase was formed on the carburized layer. Surface properties including micro-hardness and wetting properties as well aswear resistance of carburized medical grade forged CoCrMo alloys were improved compared to untreated sample.Key words： medical grade forged CoCrMo alloys； high-temperature carburization； micro-hardness； wetting proper-ties； tribological properties0引言人口老龄化进程的加快及生物材料的发展使得人工假体的需求日益增加[1]。钴基合金因良好的力学性能， 较低的磨损率及良好的耐腐蚀性和生物相容性而广泛应用于临床及医疗领域。钴铬钼合金作为钴基合金的常用材料之一， 被广泛应用于人工关节置换及骨外固定等[2]。钴铬钼合金是以钴为主要组分， 添加一定比例铬、 钼等金属元素所形成的固溶体， 钼元素可以细化晶粒， 阻止位错产生， 提高合金强度； 铬元素以氧化物形式存在于合金表面， 能有效提高合金耐腐蚀及耐摩擦性能[3]。医用钴铬钼合金主要分为铸造合金和锻造合金两种， 锻造合金因具有较细粒度及较高的拉伸强度和疲劳强度， 能承受较大负荷而被广泛应用于膝髋关节的置换。有研究表明： 医用钴铬钼合金植入人体后因合金表面钝化层较薄极易被破坏[4-6]， 在机械磨损过程中产生的磨屑使得炎性细胞产生， 诱导溶骨症发生； 而微动腐蚀的发生将会释放出Co、 Cr、 Ni等引收稿日期： 2014-06-23基金项目： 沈阳市科技攻关计划项目： No.F12028200作者简介： 徐林 （1985-） ， 女， 山东德州人， 博士研究生， 主要从事生物材料表面改性研究。E-mail： lisalunwen@163.com真空与低温Vacuum & Cryogenics第20卷2014年10月第5期298

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