热处理对激光选区熔化成型纯钛钛瓷结合强度的影响

目的 探讨热处理对激光选区熔化(selective laser melting,SLM)成型纯钛钛瓷结合强度的影响.方法 利用SLM技术制作ISO 9693标准要求的纯钛试件96个,分为热处理组(A)和未热处理组(B).A、B组试件根据瓷粉种类分为Super Ti22(a)、Titankeramik(b)、Triceram(c)组.再根据喷砂压力0.25 MPa(1),0.45 MPa(2),最终分为Aa1、Aa2、Ab1、Ab2、Ac1、Ac2及Ba1、Ba2、Bb1、Bb2、Bc1、Bc2组.使用激光扫描共聚焦显微镜观察喷砂试件表面形貌及测量粗糙度;烤瓷后测试三点弯曲钛瓷结合强度;使用体视显微镜观察瓷层剥脱后的钛表面形貌并分析其断裂模式.结果 A组维氏硬度(188.21±11.94)HV低于B组维氏硬度(204.48±6.32)HV(P<0.05).粗糙度值A1组(2.90±0.32)μm,A2组(3.43±0.43)μm,差异有统计学意义(P<0.05);B1组(2.62±0.08)μm,B2组(3.01±0.06)μm,差异有统计学意义(P<0.05).A组结合强度均高于B组[Aa1组(33.75±2.31)MPa,Aa2组(36.32±1.44)MPa,Ab1组(39.82±2.28)MPa,Ab2组(33.74±1.53)MPa,Ac2组(38.63±1.36)MPa;Ba1组(29.65±1.10)MPa、Ba2组(27.17±2.24)MPa、Bb1组(27.29±1.61)MPa、Bb2组(23.85±0.97)MPa、Bc2组(35.75±1.93)MPa(P<0.05)];随着喷砂压力的增大,钛瓷结合强度Aa2组高于Aa1组,Ab2组低于Ab1组(P<0.05);Ba2、Bb2、Bc2组结合强度低于对应的Ba1、Bb1、Bc1组结合强度.A组及Bc1、Bc2组为混合断裂,Ba1、Ba2、Bb1、Bb2组为界面断裂.结论 热处理可降低SLM纯钛的维氏硬度;SLM纯钛热处理后有利于三种瓷粉与纯钛的结合;喷砂压力对钛瓷结合强度有影响.