BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - HOÀNG ANH TUẤN NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ ĐẶC TÍNH CỦA HỢP KIM Ti DÙNG LÀM CÁC CHI TIẾT GIA CỐ, THAY THẾ XƯƠNG NGƯỜI Chuyên ngành: Khoa học Kỹ thuật Vật liệu LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT VẬT LIỆU NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS PHẠM MAI KHÁNH Hà Nội – 2014 i Lời cam đoan Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Hà Nội, ngày 05 tháng năm 2013 Tác giả ii LỜI CẢM ƠN Trải qua gần năm giao nhiệm vụ, nay, nghiên cứu hoàn thành đạt số thành định Để hoàn thành nhiệm vụ giao cho, nhận giúp đỡ tận tình nhiều thầy cô, bạn bè đồng nghiệp động viên quý báu gia đình người thân Cho phép tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy cô Bộ môn Vật liệu Công nghệ đúc, thày cô học viện Khoa học kỹ thuật vật liệu Viện đào tạo sau đại học – trường Đại học Bách Khoa Hà Nội giúp đỡ tạo điều kiện tốt cho suốt trình học tập làm luận án Đồng thời, cho phép gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban lãnh đạo Viện Công nghệ – Bộ Công thương phòng Thí nghiệm Công nghệ Hợp kim đúc, nơi công tác tạo điều kiện để giúp hoàn thành nhiệm vụ Đặc biệt, cho xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến TS Phạm Mai Khánh, người hướng dẫn trực tiếp, tận tình hướng dẫn, giúp đỡ suốt trình học tập thời gian thực luận án Xin cảm ơn gia đình, bạn bè bên suốt thời gian qua! Hà Nội, ngày 05 tháng 09 năm 2014 Tác giả Hoàng Anh Tuấn iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii DANH MỤC CÁC BẢNG viii DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ix LỜI MỞ ĐẦU PHẦN I TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu vật liệu y sinh 1.1.1 Định nghĩa 1.1.2 Các loại vật liệu y sinh 1.1.3 Một số đặc tính chung xương người [4] 2.2 Hợp kim y sinh Titan [12] 17 2.3 Tình hình nghiên cứu vật liệu y sinh nước 20 PHẦN II CƠ SỞ LÝ THUYẾT 22 2.1 Đặc điểm nấu luyện hợp kim titan 22 2.2 Phương pháp đúc (nấu luyện) [43] 26 2.2.1 Tinh luyện hồ quang chân không (VAR) 27 2.2.2 Nấu luyện lò cảm ứng chân không (VIM) 28 2.2.3 Nấu luyện lò hồ quang plasma (PAM) 29 2.2.4 Nấu chảy chùm tia điện tử (EB) 29 2.2.5 Nấu luyện nồi cảm ứng (ISM) 30 2.3 Cơ sở lý thuyết nhiệt luyện 31 iv PHẦN III THỰC NGHIỆM 36 3.1 Phương pháp nghiên cứu 36 3.2 Trang thiết bị phục vụ nghiên cứu nấu luyện 37 3.2.1 Lò cảm ứng chân không VIM02 37 3.2.2 Máy phân tích thành phần khí tạp 38 3.2.3 Máy mài bóng 38 3.2.4 Thiết bị hiển vi điện tử quét (SEM) 39 3.2.5 Máy kiểm tra độ cứng thô đại 40 3.2.6 Thiết bị soi kim tương, chụp ảnh tổ chức tế vi 40 3.2.7 Máy kéo nén vạn 41 3.2.8 Thiết bị cân tỷ trọng 42 3.2.9 Cân điện tử 42 3.3 Lưu trình thí nghiệm nấu luyện hợp kim Ti-6Al-7Nb lò cảm ứng chân không VIM02 44 3.4 Quy trình nhiệt luyện 48 PHẦN IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 50 4.1 Kết phân tích thành phần 50 4.1.1 Kết phân tích thành phần hóa học 50 4.1.2 Ảnh hưởng độ chân không đến trình nấu luyện 50 4.1.3 Kết phân tích thành phần tạp chất khí 52 4.2 Ảnh hưởng áp suất cân đến cháy hao 53 4.3 Kết phân tích kim tương 55 4.3.1 Kết phân tích kim tương sau đúc 56 4.3.2 Kết phân tích kim tương sau nhiệt luyện 56 v 4.4 Kết phân tích EDX Mapping 59 4.5 Kết kiểm tra độ cứng 61 4.6 Kết kiểm tra tính 62 4.7 Kết phân tích XRD 64 4.8 So sánh kết với số vật liệu y sinh khác xương người 65 PHẦN V KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT EVA - Etylen vinyl axetat PTFE - Polytetrafluoroethylene BMD - Bone mineral density HIP - Hot isostatic pressing VAR - Vaccum arc remelting VIM - Vaccum induction melting PAM - Plasma arc melting EB - Electron beam ISM - Induction skull melting SEM - Scanning electron microscope XRD - X-Ray Diffraction EDX - Energy Dispersive X-ray BCC - Body centre cubic HCP - Hexagonal close packed vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Mô đun đàn hồi số loại xương thể 15 Bảng 1.2 Độ bền kéo nén xương dài theo chiều dọc chiều vuông góc xương 16 Bảng 2.1 So sánh đặc điểm phương pháp nấu luyện titan 26 Bảng 3.1 Thành phần hóa học hợp kim trung gian Ti-Al 46 Bảng 3.2 Thành phần hóa học hợp kim trung gian Ti-Nb 47 Bảng 3.3 Tính toán phối liệu mác hợp kim Ti-6Al-7Nb 47 Bảng 4.1 Thành phần hóa học hợp kim titan Ti-6Al-7Nb 50 Bảng 4.2 Thành phần hóa học nguyên tố hợp kim nấu luyện mức áp suất cân 53 Bảng 4.3 Kiểm tra khối lượng phôi đúc 54 Bảng 4.4 Kết đo độ cứng mẫu hợp kim Ti-6Al-7Nb trước sau ủ 61 Bảng 4.5 Kết kiểm tra tính hợp kim Ti-6Al-7Nb 62 Bảng 4.6 Thông số kết X-ray 64 Bảng 4.7 Cơ tính xương người độ tuổi số vật liệu y sinh khác 65 viii DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Đường cong tải trọng-biến dạng mô xương Hinh 1.2 Đường cong tải trọng-biến dạng dạng xương khác Hình 1.3 Đường cong ứng suất-biến dạng xương 10 Hình 1.4 Cơ tính sinh học mô khoáng hóa (Currey 1990) 11 Hình 1.5 Các dạng phá hủy xương 11 Hình 1.6 Xương dài có hình dạng tương tự ống rỗng 12 Hình 1.7 Giá trị mô đun đàn hồi vỏ xương theo tính toán thí nghiệm 14 Hình 2.1 Giản đồ pha hai cấu tử Ti-Al [46] 24 Hình 2.2 Giản đồ pha hai cấu tử Nb-Al [48] 25 Hình 2.3 Giản đồ pha hai cấu tử Ti-Nb [48] 26 Hình 2.4 Giản đồ pha ba cấu tử Ti-Al-Nb 600oC [51] 32 Hình 2.5 Giản đồ pha ba cấu tử Ti-Al-Nb 800oC [51] 33 Hình 2.6 Giản đồ pha ba cấu tử Ti-Al-Nb 1000oC [51] 33 Hình 2.7 Giản đồ pha ba cấu tử Ti-Al-Nb trạng thái lỏng [51] 34 Hình 3.1 Chế tạo khảo sát hợp kim titan y sinh Ti-6Al-7Nb 36 Hình 3.2 Hệ thống lò nấu luyện cảm ứng chân không 37 Hình 3.3 Máy kiểm tra thành phần khí tạp LECO TC-300 38 Hình 3.4 Máy đánh bóng Buehler Alpha 39 Hình 3.5 Kính hiển vi điện tử quét Jeol 7500f 39 Hình 3.6 Thiết bị đo độ cứng thô đại Wilson Wolpert 40 Hình 3.7 Kính hiển vi chụp kim tương 41 Hình 3.8 Máy thử kéo vạn Olsen Super-L2000 41 ix Hình 3.9 Cân tỷ trọng AD -1653/ GR-202 Nhật Bản 42 Hình 3.10 Cân điện tử XT 220A 43 Hình 3.11 Sơ đồ lưu trình thí nghiệm nấu luyện hợp kim Ti-6Al-7Nb lò cảm ứng chân không VIM02 44 Hình 3.12 Quy trình ủ mẫu hợp kim titan Ti-6Al-7Nb đúc 49 Hình 4.1 Vật liệu nồi nấu sau nấu luyện mức chân không: 51 Hình 4.2 Mẫu hợp kim titan Ti-6Al-7Nb 52 Hình 4.3 Đồ thị hàm lượng O theo độ chân không 52 Hình 4.4 Tỷ lệ cháy hao nhôm phụ thuộc vào áp suất khí trơ 54 Hình 4.6 Tổ chức tế vi hợp kim titan Ti-6Al-7Nb 56 Hình 4.7 Tổ chức tế vi mẫu hợp kim Ti-6Al-7Nb sau đúc ủ 2h 700, 800, 900 1000oC – nguội không khí: a1, b1, c1, d1, e1 X100 a2, b2, c2, d2, e2 X500 58 Hình 4.8 Phổ EDX hợp kim titan Ti-6Al-7Nb (mức chân không 5.10-2 mBar ) 59 Hình 4.9 Ảnh mapping hợp kim Ti-6Al-7Nb (chân không 5.10-2mbar) 60 Hình 4.10 Biểu đồ độ cứng hợp kim Ti-6Al-7Nb phụ thuộc vào nhiệt độ ủ 62 Hình 4.11 Biểu đồ phụ thuộc độ bền kéo độ giãn dài theo nhiệt độ hợp kim Ti-6Al-7Nb 63 Hình 4.12 Kết phân tích XRD mẫu Ti-6Al-7Nb trước sau ủ 700oC 64 Hình 4.13 Biểu đồ giá trị mô đun đàn hồi số vật liệu xương người 66 x 4.4 Kết phân tích EDX Mapping Hình 4.8 Phổ EDX hợp kim titan Ti-6Al-7Nb (mức chân không 5.10-2 mBar ) Đối chứng với kết phân tích EDX cho thấy xuất nguyên tố tạp chất Zr, O C (hình 4.8) Sự xuất tạp chất hòa tan phần nồi nấu trình nấu luyện nhiệt độ cao Tuy nhiên, hàm lượng tổng tạp chất nằm giới hạn cho phép mác hợp kim Kiểm tra phân bố nguyên tố Ti, Al Nb kim ảnh mapping kính hiển vi điện tử quét (SEM) Kết kiểm tra mẫu mức chân không 5.10-2 mbar (hình 4.9) Trên ảnh cấu trúc hợp kim Ti-6Al7Nb gồm pha  màu tối, dải  màu sáng (hình 4.9a) Ở hợp kim titan Ti6Al-7Nb, niobi (Nb) nguyên tố ổn định pha  (bcc) Trong trình kết tinh, pha  kết tinh theo dạng Do đó, ảnh mapping thấy rõ tập trung nguyên tố niobi thành dải màu sáng rõ nét (hình 4.9d) Ngược lại, nguyên tố nhôm (Al) hòa tan ổn định pha  (hcp) hợp kim, pha tồn nhiệt độ thường 59 Hình 4.9 Ảnh mapping hợp kim Ti-6Al-7Nb (chân không 5.10-2mbar) 60 4.5 Kết kiểm tra độ cứng Mẫu hợp kim titan Ti-6Al-7Nb sau kiểm tra tổ chức tế vi tiến hành đo độ cứng Kết đo độ cứng trình bày bảng 5.4 Bảng 4.4 Kết đo độ cứng mẫu hợp kim Ti-6Al-7Nb trước sau ủ Tình trạng mẫu Độ cứng [HV10] Mẫu Mẫu số 01 Đúc TB 587 570 575 577 447 418 435 433 463 455 454 457 478 470 480 476 486 490 489 488 Ủ 700oC Mẫu số 02 thời gian 2h nguội không khí Ủ 800oC Mẫu số 03 thời gian 2h nguội không khí Ủ 900oC Mẫu số 04 thời gian 2h nguội không khí Ủ 1000oC Mẫu số 05 thời gian 2h nguội không khí Trên sở liệu đo độ cứng, ta xây dựng biểu đồ độ cứng hợp kim Ti-6Al-7Nb phụ thuộc vào nhiệt độ nhiệt luyện sau đúc (hình 4.10) Có thể nhận thấy, mẫu hợp kim titan đúc sau ủ có độ cứng giảm đáng kể (giảm khoảng 100 HV) Xét thay đổi độ cứng mẫu sau nhiệt luyện, ta thấy mẫu khoảng nhiệt độ 700oC - 900oC độ cứng hợp kim thay 61 đổi có chiều hướng tăng lên (khoảng 20 HV) Trong khoảng nhiệt độ từ 900oC - 1000oC thay đổi độ cứng vật liệu giảm dần, cụ thể 12 HV Hình 4.10 Biểu đồ độ cứng hợp kim Ti-6Al-7Nb phụ thuộc vào nhiệt độ ủ 4.6 Kết kiểm tra tính Tiến hành kiểm tra tính mẫu hợp kim Ti-6Al-7Nb sau đúc vào sau ủ nhiệt độ 700oC, 800oC, 900oC, 1000oC Mẫu có thử độ bền kéo có dạng hình trụ, đường kính 8mm, chiều dài 70mm Kết thu thể bảng 4.5 biểu đồ hình 4.11 Bảng 4.5 Kết kiểm tra tính hợp kim Ti-6Al-7Nb Cơ tính Mẫu Tình trạng mẫu Độ bền Độ giãn Mô đun đàn kéo (MPa) dài (%) hồi (GPa) 62 Mẫu số 01 Đúc 890 127 900 10 90 927 10 92,7 980 122,5 1010 7,5 134,7 Ủ 700oC Mẫu số 02 thời gian 2h nguội không khí Ủ 800oC Mẫu số 03 thời gian 2h nguội không khí Ủ 900oC Mẫu số 04 thời gian 2h nguội không khí Ủ 1000oC Mẫu số 05 thời gian 2h nguội không khí Hình 4.11 Biểu đồ phụ thuộc độ bền kéo độ giãn dài theo nhiệt độ hợp kim Ti-6Al-7Nb 63 Nhìn vào biểu đồ phụ thuộc độ bền kéo độ giãn dài hợp kim Ti6Al-7Nb đúc theo nhiệt độ tôi, ta thấy độ bền kéo vật liệu có chiều hướng tăng tuyến tính Trong độ giãn dài lại giảm dần giảm mạnh khoảng nhiệt độ 800oC - 900oC 4.7 Kết phân tích XRD Hình 4.12 Kết phân tích XRD mẫu Ti-6Al-7Nb trước sau ủ 700oC Trên hình trình bày giản đồ nhiễu xạ Rơn-ghen hợp kim Ti-6Al-7Nb sau đúc ủ Các số liệu nhiễu xạ Rơn-ghen so sánh với tài liệu tham khảo [54-56], pick nhiễu xạ trình bày bảng 4.6 Bảng 4.6 Thông số kết X-ray 2 Mặt tinh thể Kiểu pha 35,1o (100) -   64 38,4° (002) -   39,2o (110) -   40,2° (101) -   53,2° (102) -   Như giản đồ nhiễu xạ thể hiện, hợp kim Ti-6Al-7Nb sau ủ có pick thuộc mặt (002) - , (110) -  (102) -  xuất với cường độ mạnh 4.8 So sánh kết với số vật liệu y sinh khác xương người Sau khảo sát tính hợp kim titan Ti-6Al-7Nb, ta xây dựng bảng biểu đồ thể giá trị tính tương quan dạng vật liệu y sinh xương người Bảng 4.7 thể giá trị tính xương người độ tuổi khác tính số vật liệu y sinh khác Bảng 4.7 Cơ tính xương người độ tuổi số vật liệu y sinh khác Tính chất Độ bền kéo (MPa) Độ giãn dài (%) Tỷ trọng (g/cm3) Xương/Tuổi HK 10-20 20-30 30-40 40-50 50-60 CoCr SUS316L Ti-6Al7Nb 890- 114 123 120 120 93 960 1000 1,5 1,4 1,4 1,3 1,3 20 16 7,5-10 1,2 1,2 1,2 1,1 1,0 8,3 7,95 4,64 1010 Có thể thấy rằng, giá trị độ bền độ giãn dài hợp kim y sinh so với giá trị độ bền độ giãn dài xương người chênh lệch lớn Do vậy, cần phải có phương án thêm chất biến tính, nhiệt luyện… để đưa giá trị gần với xương người 65 Riêng hợp kim Ti-6Al-7Nb có ưu điểm lớn giảm tỷ trọng vật liệu gần xương người so với hợp kim CoCr SUS316L Tuy nhiên, giá trị so với tỷ trọng trung bình xương cao (hơn khoảng 3-4 lần) Hình 4.13 thể giá trị tương quan dạng vật liệu y sinh xương người Mô đun đàn hồi (GPa) 300 250 200 150 100 50 Xương người CoCr SUS316L Ti-6Al-4V Ti-6Al-7Nb Hình 4.13 Biểu đồ giá trị mô đun đàn hồi số vật liệu xương người Nhìn vào biểu đồ thấy hợp kim CoCr SUS316L có giá trị mô đun đàn hồi lớn xương nhiều (khoảng lần) Trong đó, hợp kim titan α+β có giá trị mô đun đàn hồi thấp hẳn (chỉ khoảng 3-4 lần xương người) Cụ thể luận án, giá trị mô đun đàn hồi hợp kim titan Ti6Al-7Nb ủ nhiệt độ 700oC sau đúc 90GPa 66 PHẦN V KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Qua kết khảo sát nghiên cứu trình bày phần đến kết luận sau: Đã chế tạo nồi nấu luyện hợp kim titan hỗn hợp Zirconia + 5% mol CaO sử dụng chất kết dính 7% dung dịch 15% PVA Nồi sử dụng nấu luyện hợp kim trung gian (Ti-Al Ti-Nb) hợp kim titan y sinh Ti6Al-7Nb Kết cho thấy ăn mòn nồi nấu luyện, đồng thời thành phần hóa học hợp kim có chứa hàm lượng tạp chất thấp mức yêu cầu Tuy nhiên, Zr nguyên tố có độ giãn nở nhiệt lớn, dễ nứt tốc độ nguội nhanh nên tuổi thọ nồi kém, nấu 2-3 mẻ Đã nghiên cứu công nghệ chế tạo hợp kim titan Ti-6Al-7Nb lò cảm ứng chân không mức áp suất chân không 10-1; 8.10-2;6.10-2; 5.10-2; 4.10-2 mbar; nấu chảy môi trường khí Ar bảo vệ áp suất 700mbar Mẫu sau nấu luyện đem phân tích thành phần khí tạp Kết phân tích mẫu nấu luyện mức hút chân không 5.10-2 mbar đạt yêu cầu thành phần khí tạp hợp kim Ti-6Al-7Nb Đã khảo sát số tính chất vật liệu (tổ chức tế vi, XRD, Mapping, độ cứng…) sau ủ nhiệt độ 700oC, 800oC, 900oC, 1000oC Cơ tính hợp kim sau ủ thấp so với vật liệu sau đúc Giá trị độ cứng, mô đun đàn hồi, độ bền kéo có xu hướng thay đổi tỷ lệ thuận theo chiều tăng nhiệt độ ủ Trong đó, giá trị độ giãn dài lại thay đổi theo chiều ngược lại So sánh hợp kim Ti-6Al-7Nb với hợp kim CoCr, SUS316L…về lý tính, tỷ trọng, mô đun đàn hồi thấy giá trị vật liệu Ti6Al-7Nb có xu hướng tiến gần với giá trị xương người 67 KIẾN NGHỊ Hợp kim Ti-6Al-7Nb sau đúc có tổ chức dạng nhánh cây, pha có dạng song song độ xốp cao ảnh hưởng lớn đến tính vật liệu Để khắc phục vấn đề thực nhiều phương án giải như: - Tìm nguyên tố biến tính hạn chế hình thành tổ chức nhánh trình đông đặc - Áp dụng công nghệ nhiệt luyện phá vỡ tổ chức nhánh làm nhỏ mịn hạt - Hoặc kết hợp hai phương án Trên sở chế tạo vật liệu có thêm thông số độ bền uốn, độ bền xoắn, … gần với giá trị xương người 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] C.M Agrawal, Reconstructing the Human Body Using Biomaterials, JOM, Jan 1998, p 31–35 [2] Piergiorgio Tozzi, Sutureless Anastomoses Secrets for Success, 2007, p 130 [3] Fathi M.Hossein,Introduction to bio material, Arkan publication, 2002 [4] Charles H.Turner, Bone Strength: Current Concepts [5] HVID, I.& J JENSEN 1984 Cancellous bone strength at the proximal human tibia.Eng Med 13: 21–25 [6] TURNER, C.H 1989 Yield behavior of cancellous bone J Biomech Eng 111:1–5 [7] CURREY, J.D 1990 Physical characteristics affecting the tensile failure properties of compact bone J Biomech 23: 837–844 [8] F.Bronner and M.C.Farach-Carson, Reprinted from Bone Formation, eds ,copyright2004,with permission from Springer-Verlag [9] RUBIN, C.T & L.E LANYON 1982 Limb mechanics as a function of speed and gait: a study of functional strains in the radius and tibia of horse and dog J Exp Biol 101: 187–211 [10] CURREY, J 1984 The Mechanical Adaptations of Bones Princeton University Press Princeton, NJ [11] http://www.doitpoms.ac.uk/tlplib/bones/bone_mechanical.php [12] Mark J Jackson, Waqar Ahmed; Surface Engineered Surgical Tools and Medical Devices, 2007, pp 533-576 [13] H Sibum, Titanium and titanium alloys – from raw material to semifinished products, Advanced Engineering Materials 5(6) (2003) 393 [14] K Wang, The use of titanium for medical applications in the USA, Materials Science and Engineering A 213 (1996) 134 [15] H.J Rack and J.I Qazi, Titanium alloys for biomedical applications, Materials Science and Engineering C 26 (2006) 1269 69 [16] M Niinomi, Recent metallic materials for biomedical applications, Metallurgical and Materials Transactions 33A (2002) 477 [17] G Lütjering and J.C Williams, Titanium, Springer-Verlag, Berlin, 2003 [18] M Long, H.J Rack, Titanium alloys in total joint replacement – a materials science perspective, Biomaterials, 19 (1998) 1621 [19] K.S Katti, Biomaterials in total joint replacement, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 39 (2004) 133 [20] J.A Disegi, Titanium alloys for fracture fixation implants, Injury, International Journal of The Care of the Injured 31 (200) S-D14 [21] G He and M Hagiwara, Ti alloy design strategy for biomedical applications, Materials Science and Engineering C 26 (2006) 14 [22] B.P Bannon and E.E Mild, Titanium Alloys for Biomaterial Application: An Overview, Titanium Alloys in Surgical Implants, ASTM STP 796, H.A Luckey and F Kubli, Jr, Eds., American Society for Testing and materials, 1983, pp.7–15 [23] V Oliveira, R.R Chaves, R Bertazzoli and R Caram, Preparation and characterization of Ti-Al-Nb orthopedic implants, Brazilian Journal of Chemical Engineering 17 (1998) 326 [24] R.R Boyer, Ana overview on the use of titanium in the aerospace industry, Materials Science and Engineering A 213 (1996) 103 [25] J.G Ferrero, Candidate materials for high-strength fastener applications in both the aerospace and automotive industries, Journal of Materials Engineering and Performance 14 (2005) 691 [26] M Semlitsch, F Staub and H Weber, Titanium-aluminum-niobium alloy, development for biocompatible, high-strength surgical implants, Biomedizinische Technik 30 (1985) 334 [27] M Peters, H Hemptenmacher, J Kumpfert and C Leyens, in: C Leyens and M Peters (Eds.), Titanium and Titanium Alloys, Wiley-VCH, 2003, p 1– 57 70 [28] P Ari-Gur and S.L Semiatin, Evolution of microstructure, macrotexture and microtexture during hot rolling og Ti-6Al-4V, Materials Science and Engineer- ing A 257 (1998) 118 [29] G Lütjering, Property optimization through microstructural control in titanium and aluminum alloys, Materials Science and Engineering A 263 (1999) 117 [30] Y.V.R.K., Prasad and T Seshacharyulu, Processing maps for hot working of titanium alloys, Materials Science and Engineering A 243 (1998) 82 [31] H.L Freese, M.G Volas and J.R Wood, in: D.M Brunette, P Tengvall, M Textor and P Thomsen (Eds.), Titanium in Medicine, Springer, 2001, p 25–51 [32] F.H Froes and H.B Bomberger, The beta titanium alloys, Journal of Metals 37 (1985) 28 [33] O.P Karasevskaya, O.M Ivasishin, S.L Semiatin and V Yu Matviychuk, Deformation behavior of beta-titanium alloys, Materials Science and Engi- neering A 354 (2003) 121 [34] D.J Lin, J.H Chern and C.P Ju, Effect of omega phase on deformation behavior of Ti-7.5Mo-xFe alloys, Materials Chemistry and Physics 76 (2002) 191 [35] T.P Vail, R.R Glisson, T.D Koukoubis and F Guilak, The effect of hip stem material modulus on surface strain in human femora, Journal of Biomechanics 31 (1998) 619 [36] W Szkliniarz, A Szkliniarz; Diffusion and Defect Data Pt B: Solid State Phenomena, 197, 2012, p 113-118 [37] A Szkliniarz, W Szkliniarz; Diffusion and Defect Data Pt B: Solid State Phenomena, 176, 2011, p 139-148 [38] T Isawa, H Nakamura, K Murakami; ISIJ International, 32, 5, 1992, p 607-615 [39] S Watakabe, K Suzuki, K Nishikawa; ISIJ International, 32, 5, 1992, p 625-629 71 [40] Y Su, J Guo, J Jia, G Liu, Y Liu; Journal of Alloys and Compounds, 334, 2002, p 261-266 [41] G Siwiec; Archives of Metallurgy and Materials, 57, 4, 2012, p 951-956 [42] Joaquim Barbosa, C Silva Ribeiro, Caetano Monteiro; Processing of γTiAl by ceramic crucible induction melting, and pouring in ceramic shells; Materials Science Forum - MATER SCI FORUM 01/2003; p 426-432 [43] Si-Young Sung and Young-Jig Kim, Melting and Casting of Titanium Alloys [44] D M Stefanescu : Metals Handbook Vol 15 (ASM, USA 1998) [45] http://www.industrialheating.com [46] J Braun and M Ellner, Phase Equilibria Investigations on the AluminumRich Part of the Binary System Ti-Al, Metall.Mater Trans A, Vol 32A, 2001, p 1037-1047 [47] V.Raghavan, Journal of Phase Equilibri a and Diffusion Vol 31 No 2010 [48] Murray, J.L The Nb-Ti system Phase diagrams of binary titanium alloys, ASM, 1987, pp 188-194 [49] ASM Handbook Volume 3: Alloy Phase Diagrams [50] K.C Hari Kumar, P Wollants, and L Delaey, Thermodynamic Calculation of Nb-Ti-V Phase Diagram, CALPHAD,1994, 18(1), p 71-79 [51] V.T Witusiewicz, A.A Bondar, U Hecht, and T.Ya Velikanova, The AlB-Nb-Ti System IV Experimental Study and Thermodynamic Reevaluation of the Binary System Al-Nb and Al-Nb-Ti Systems, J Alloys Compd., 2009, 472, p 133-161 [52] D Banerjee, A.K Gogia, T.K Nandi, and V.A Joshi, A New Ordered Orthorhombic Phase in a Ti3Al-Nb Alloy, Acta Metall., Vol 36 (No 4), 1988, p 871-882 [53] P F Barbosa, S T Button, Microstructure and mechanical behaviour of the isothermally forged Ti-6Al-7Nb alloy, Proc Instn Mech Engrs Vol 214 Part L 72 [54] L Thaira, U Kamachi Mudali, N Bhuvaneswaran, Nitrogen ion implantation and in vitro corrosion behavior of as-cast Ti–6Al–7Nb alloy, Corrosion Science 44 (2002) 2439–2457 [55] Emanuela-Daniela STOICA, Fedor FEDOROV, Maria NICOLAE, Ti-6Al7Nb Surface modification by anodization in electronlytes containing HF, U.P.B Sci Bull., Series B, Vol 74, Iss 2, 2012 [56] Reham Reda, et.el, Effect of Quenching Temperrature on the Mechanical Properties of Cast Ti-6Al-4V Alloy, Journal of Metallurgical Engineering (ME) Volume Issue 1, January 2013 [57] T Sugahara, et al., The Effect of Widmanstätten and Equiaxed Microstructures of Ti-6Al-4V on the Oxidation Rate and Creep Behavior, Materials Science Forum Vols 636-637 (2010) pp 657-662 73 ... Nghiên cứu chế tạo đặc tính hợp kim Titan dùng làm chi tiết gia cố, thay cho xương người” đề tài lựa chọn giải luận án Mục đích luận văn xác định quy trình công nghệ chế tạo vật liệu y sinh Titan, ... luyện kim [28-30] Theo cấu trúc tế vi nguyên thủy chúng, hợp kim titan phân chia làm loại: hợp kim α, hợp kim β hợp kim α + β [31] Hợp kim Beta 18 tiếp tục phân loại thành hợp kim gần β (near β) hợp. .. dụng với titan Vật liệu làm khuôn cần phải có đặc tính tương tự vật liệu nồi với trường hợp khuôn kim loại cần xử lý tốt Với nghiên cứu gần đây, hợp kim titan có đặc tính tốt hơn, phù hợp với