非晶合金的原子排布是短程有序和長(zhǎng)程無(wú)序，具有高硬度、高強(qiáng)度和大彈性極限等力學(xué)性能[1] 塊狀非晶合金是一種具有極大應(yīng)用前景的候選生物醫(yī)用材料[2] 傳統(tǒng)晶態(tài)金屬材料的楊氏模量是人體骨骼組織的10~20倍，植入人體后與骨骼模量不匹配，使骨骼負(fù)荷不足，產(chǎn)生“應(yīng)力屏蔽”而引起骨質(zhì)疏松，不利于骨愈合 非晶合金的楊氏模量較低、彈性極限較高，能隨著骨骼的自然彎曲而彈性彎曲，使應(yīng)力分布更加均勻，減弱了應(yīng)力屏蔽效應(yīng)，可提高骨組織的愈合速率[3] 鈦基非晶合金兼具鈦合金和非晶合金的特點(diǎn)，其密度低、生物相容性良好[4]、耐蝕性高[5]和與骨組織楊氏模量匹配[6]，有廣闊的應(yīng)用前景[7] Zhu等[8]用Pd元素替代Ti-Ni-Cu和Ti-Zr-Cu-Ni非晶合金體系中具有細(xì)胞毒性的Ni元素，研發(fā)出一種新型Ti-Zr-Cu-Pd 4元非晶合金體系 與傳統(tǒng)的Ti基非晶合金相比，該體系不含Ni、Al和Be等有毒元素，更適用于生物醫(yī)用領(lǐng)域 這個(gè)體系中的Ti40Zr10Cu36Pd14(原子比，下同)其臨界尺寸達(dá)到7 mm，晶化焓為287.6 kJ/mol，具有很高的玻璃形成能力和熱穩(wěn)定性 在非晶合金的室溫變形過(guò)程中發(fā)生一種特有的剪切局域化和應(yīng)變軟化，使其室溫塑性極低[9] 研究表明，在非晶基體中引入塑性晶化增強(qiáng)相可提高其室溫塑性 [10] Ti合金中的Mo元素是一種重要的β-Ti相穩(wěn)定化元素，能細(xì)化鈦合金晶粒，使β鈦合金的穩(wěn)定性和強(qiáng)度提高[11] Mo不僅易與Zr或Ti生成無(wú)限固溶體，還能顯著降低β/(α + β)相變溫度并擴(kuò)展β相穩(wěn)定區(qū)域[12~14] 本文在非晶形成能力較高、且不含有毒性元素的Ti40Zr10Cu36Pd14非晶合金中微添加Mo元素，使其在凝固過(guò)程中原位析出內(nèi)生塑性β-Ti相，研究不同Mo添加量合金的組織和力學(xué)性能 1 實(shí)驗(yàn)方法 實(shí)驗(yàn)用塊體合金原料Ti、Zr、Cu、Pd和Mo的純度高于99.99% (質(zhì)量分?jǐn)?shù)) 按照(Ti0.4Zr0.1Cu0.36Pd0.14)100 - x Mo x (x =0，1，2，5，原子分?jǐn)?shù)，分別記為Mo0，Mo1，Mo2，Mo5)配料，在熔融Ti錠吸氧和高純氬氣(> 99.999%，質(zhì)量分?jǐn)?shù))保護(hù)下用電弧爐熔煉母合金 為了確保母合金錠的成分均勻，合金錠反復(fù)熔煉至少5次 將煉好的合金錠破碎并清洗后裝入石英管，用銅模噴鑄法制備