非晶合金的原子排布是短程有序和长程无序，具有高硬度、高强度和大弹性极限等力学性能[1]
块状非晶合金是一种具有极大应用前景的候选生物医用材料[2]
传统晶态金属材料的杨氏模量是人体骨骼组织的10~20倍，植入人体后与骨骼模量不匹配，使骨骼负荷不足，产生“应力屏蔽”而引起骨质疏松，不利于骨愈合
非晶合金的杨氏模量较低、弹性极限较高，能随着骨骼的自然弯曲而弹性弯曲，使应力分布更加均匀，减弱了应力屏蔽效应，可提高骨组织的愈合速率[3]
钛基非晶合金兼具钛合金和非晶合金的特点，其密度低、生物相容性良好[4]、耐蚀性高[5]和与骨组织杨氏模量匹配[6]，有广阔的应用前景[7]
Zhu等[8]用Pd元素替代Ti-Ni-Cu和Ti-Zr-Cu-Ni非晶合金体系中具有细胞毒性的Ni元素，研发出一种新型Ti-Zr-Cu-Pd 4元非晶合金体系
与传统的Ti基非晶合金相比，该体系不含Ni、Al和Be等有毒元素，更适用于生物医用领域
这个体系中的Ti40Zr10Cu36Pd14(原子比，下同)其临界尺寸达到7 mm，晶化焓为287.6 kJ/mol，具有很高的玻璃形成能力和热稳定性
在非晶合金的室温变形过程中发生一种特有的剪切局域化和应变软化，使其室温塑性极低[9]
研究表明，在非晶基体中引入塑性晶化增强相可提高其室温塑性 [10]
Ti合金中的Mo元素是一种重要的β-Ti相稳定化元素，能细化钛合金晶粒，使β钛合金的稳定性和强度提高[11]
Mo不仅易与Zr或Ti生成无限固溶体，还能显著降低β/(α + β)相变温度并扩展β相稳定区域[12~14]
本文在非晶形成能力较高、且不含有毒性元素的Ti40Zr10Cu36Pd14非晶合金中微添加Mo元素，使其在凝固过程中原位析出内生塑性β-Ti相，研究不同Mo添加量合金的组织和力学性能
1 实验方法
实验用块体合金原料Ti、Zr、Cu、Pd和Mo的纯度高于99.99% (质量分数)
按照(Ti0.4Zr0.1Cu0.36Pd0.14)100 - x Mo x (x =0，1，2，5，原子分数，分别记为Mo0，Mo1，Mo2，Mo5)配料，在熔融Ti锭吸氧和高纯氩气(> 99.999%，质量分数)保护下用电弧炉熔炼母合金
为了确保母合金锭的成分均匀，合金锭反复熔炼至少5次
将炼好的合金锭破碎并清洗后装入石英管，用铜模喷铸法制备
声明：
“原位自生相增强Ti-Zr-Cu-Pd-Mo非晶复合材料的制备及其力学性能” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：余圣,郭威,吕书林,吴树森
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2025年05月23日 ~ 25日 
