Ti-15Mo主要由鈦和鉬等兩種元素組成，對人體較為溫和，在金屬材料中具有與骨骼相似的柔韌性（彈性模量比傳統(tǒng)合金更接近骨骼），是一種有望實現(xiàn)高治愈力的生物用鈦合金。在生物醫(yī)療、化工設(shè)備、航空航天等高端領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，有關(guān)Ti-15Mo鈦合金的核心性能、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用情況，利泰金屬整理如下：
Ti-15Mo鈦合金詳解
1、基本特性
類型：近β型鈦合金
化學(xué)成分（wt%）：
Mo：14.0~16.0%
Ti：余量
雜質(zhì)元素（如Fe、O、N、C）嚴(yán)格限制（如O≤0.15%）。
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：
ASTM F2066（醫(yī)用植入材料標(biāo)準(zhǔn)）
ISO 5832-14（外科植入物專用標(biāo)準(zhǔn)）
2、核心性能
力學(xué)性能：
抗拉強度：≥900 MPa
屈服強度：≥800 MPa
延伸率：≥10%
彈性模量：約75~85 GPa（接近人骨模量，減少應(yīng)力屏蔽效應(yīng)）
耐腐蝕性：
在氯化物、酸性環(huán)境中表現(xiàn)優(yōu)異，適用于人體體液和化工腐蝕介質(zhì)。
生物相容性：
符合醫(yī)療植入物生物安全性要求（ISO 10993標(biāo)準(zhǔn)）。
3、應(yīng)用領(lǐng)域
生物醫(yī)療：
骨科植入物：人工關(guān)節(jié)、骨釘、脊柱固定器械。
牙科應(yīng)用：種植體、正畸弓絲（因低模量和高耐腐蝕性）。
化工設(shè)備：
用于強酸（如鹽酸、硫酸）環(huán)境下的反應(yīng)器、閥門、管道。
航空航天：
非主承力結(jié)構(gòu)件，如緊固件、支架（需結(jié)合表面處理提升疲勞性能）。
4、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)要求（ASTM F2066）
成分控制：
Mo含量嚴(yán)格控制在14%~16%，避免β相不穩(wěn)定。
限制間隙元素（O≤0.15%、N≤0.05%）以確保韌性。
力學(xué)性能測試：
需通過拉伸試驗、硬度測試（如洛氏硬度HRC≥25）。
生物安全性：
需通過細(xì)胞毒性、致敏性等生物相容性測試。
5、與其他β型鈦合金的差異
| 合金牌號 | 主要成分 | 彈性模量 (GPa) | 典型強度 (MPa) | 核心優(yōu)勢 | 主要應(yīng)用 |
| Ti-15Mo | Ti-15Mo | 75~85 | 抗拉≥900 | 低模量、生物相容性 | 骨科植入物 |
| TB5 | Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al | 80~95 | 抗拉≥1000 | 冷成形性、高強度 | 航天緊固件 |
| Ti-5553 | Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr-1Zr | 110~120 | 抗拉≥1250 | 超高強度、深淬透性 | 航空結(jié)構(gòu)件（如起落架） |
| Ti-13Nb-13Zr | Ti-13Nb-13Zr | 60~80 | 抗拉≥800 | 超低模量、耐磨性 | 牙科種植體 |
6、加工與處理
熱處理：
固溶處理：通常在800~900℃保溫后水淬，獲得單一β相。
時效處理：450~550℃保溫，析出α相以提升強度。
加工性能：
冷加工：可進行冷軋、冷拔，但需控制變形量避免開裂。
焊接：需采用惰性氣體保護（如TIG焊），焊后需退火消除應(yīng)力。
表面處理：
陽極氧化：提升表面硬度和耐腐蝕性。
噴砂處理：用于醫(yī)療植入物促進骨整合。
7、局限性
成本較高：因鉬元素添加及嚴(yán)格的生產(chǎn)控制，價格高于常規(guī)鈦合金（如TC4）。
高溫性能受限：長期使用溫度不宜超過300℃，β相在高溫下易粗化。
8、選型建議
醫(yī)療領(lǐng)域：首選Ti-15Mo或Ti-13Nb-13Zr，需權(quán)衡模量與強度。
化工耐蝕：若介質(zhì)為還原性酸，Ti-15Mo優(yōu)于TC4；若為氧化性酸，TA2更優(yōu)。
輕量化結(jié)構(gòu)：需高強度時選擇Ti-5553，需低模量則選Ti-15Mo。
總結(jié)
Ti-15Mo鈦合金憑借其低彈性模量、優(yōu)異的生物相容性和耐腐蝕性，成為醫(yī)療植入物及特殊化工環(huán)境的理想材料。其性能與成本介于傳統(tǒng)α+β合金（如TC4）與高強度β合金（如Ti-5553）之間，選型時需結(jié)合具體工況需求。
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