激光沉积成形术用钢质器械局部Ti-6Al-4V合金替代性覆层

针对术用钢质医疗器械易生缝隙腐蚀、力学相容性差以及Ni、Cr等致敏离子渗出等医疗实际问题,该研究提出并实现激光沉积成形局部功能区替代性Ti-6Al-4V合金覆层的新工艺方法;优选元素含量准确、成形性良好的Ti-6Al-4V熔覆合金,基于低功率、高占空比的优化激光工艺,制备熔合良好、稀释率低的替代性覆层,通过覆层元素线扫描、界面组织分析以及基本力学性能验证等方法,表征并验证覆层的基本性能.试验结果表明:覆层顶部Ti元素含量约为88％,Al元素含量为4.9％,V元素含量为3.9％,未检出可能引入的基体中的Cr、Ni等致敏离子;覆层与界面分布初始等轴α相、片状β相伴针状α′马氏体晶界析出,部分细化的颗粒状β相弥散钉扎于网篮组织晶界;覆层显微硬度为352.08～312.76 HV0.1,覆层摩擦系数约为0.22～0.35.该研究为术用医疗器械性能改进与提升提供了新工艺和方法参考.