鈦合金材料在人體環(huán)境中的腐蝕疲勞實(shí)驗(yàn)分析

人體骨的局部應(yīng)力是驚人的，有些部位往往承受較高的周期性應(yīng)力，因此金屬植入件的腐蝕疲勞已成為不可忽視的問(wèn)題。腐蝕疲勞可以降低材料的正常疲勞強(qiáng)度，特別是當(dāng)應(yīng)力頻率嚴(yán)重時(shí)，這是種植體早期斷裂的主要原因。

  為了模擬接頭在交變應(yīng)力作用下的腐蝕疲勞性能，Dobbs在Ringer‘s溶液中進(jìn)行了腐蝕疲勞試驗(yàn)：粉末冶金制備的Co-Cr-Mo合金(Amaloy)耐腐蝕疲勞性能zui好(CF澆口值>；750 MPa)，其次是Ti6Al4V(>；550 MPa)，而鑄態(tài)Co-Cr-Mo性能較差(<；1)。對(duì)316 L不銹鋼、Co-Cr-Mo合金和Ti6A4V合金在HANK‘溶液中的腐蝕疲勞行為進(jìn)行了詳細(xì)的研究。結(jié)果表明，該合金在高應(yīng)力下的疲勞壽命順序?yàn)?16 L≤g/Co≤Co≤Mo≤g/t≤Ti6Al4V。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列于表5.8。同時(shí)，在腐蝕疲勞試驗(yàn)過(guò)程中，合金的開(kāi)路電位明顯降低。

  Ti5A12.5Fe合金的抗腐蝕疲勞性能優(yōu)于Ti6A14V合金，而Fe合金的生物相容性通過(guò)生物毒性的替代而得到改善，Ti6A17Nb合金具有良好的生物相容性、較高的承載能力和良好的抗疲勞性能，已被廣泛應(yīng)用于全髖關(guān)節(jié)的制造中。