可塑性钛钢板（共4篇）
可塑性钛钢板 篇1
跟骨骨折是足部的常见损伤,多为高处坠或车祸致伤。跟骨是人体的负重骨,对于行走至关重要。对于骨折复位要求高,处理不当或骨折复位不良将致严重的后果。患者常遗留患足疼痛、扁平足等后遗症,且晚期多出现创伤性关节炎并发症[1]。益阳市人民医院自2006年6月至2009年11月采用可塑性跟骨钛钢板内固定治疗跟骨骨折37例均取得满意疗效。
1 资料与方法
1.1 一般资料
本组37例45足,男性29例34足,女性8例11足。年龄18～63岁,平均39.6岁。高处坠伤29例,车祸伤8例。按Sanders[2]分型,Ⅱ型12足,Ⅲ型31足,Ⅳ型2足。
1.2 手术方法
本组病例均采用硬膜外神经阻滞麻醉,单侧患者取健侧卧位,双侧患者取俯卧位。采用足跟外上方“L”行切口,切口转弯处呈弧形,以防皮瓣缺血坏死,紧贴跟骨外侧壁做骨膜下剥离,切口足够暴露距下关节、跟骨关节,注意保护腓骨长短肌腱、腓肠神经。距骨下关节外后缘,用2.0cm克氏针两根分别钻入腓骨、舟状骨,距骨外侧颈部,将皮瓣及腓骨长短肌腱向上牵开,充分暴露距下关节间隙后外侧。在尽量保持外侧壁骨块形态完整前提下,利用骨膜剥离器撬起骨折塌陷,翻转的关节面,把外侧壁骨块呈书状翻开,直视下将关节内骨块,按跟骨的解剖形态进行复位,同时将一根精克氏针经跟骨结节处钻入撬拨,使足跖屈复位,恢复跟骨的前、中、后关节面的正常解剖位置,恢复Bohler和Gissane's角。然后将增宽的跟骨内外侧进行对内挤压复位,恢复跟骨的高度。对于跟骨缺损大者取自体髂骨或同种异体骨植骨。骨折复位满意者,用克氏针临时固定,复位外侧壁并压平,行可塑性跟骨钛钢板固定。然后用C臂机透视摄片,观察跟骨形态、关节面平整满意后,关闭切口。术野常规放置引流管并接负压引流、加压包扎,术后患肢小腿石膏托外固定足中立位。术后当引流液24h<30m L时拔管,常规使用抗生素及脱水药3～5d。术后指导患者患肢功能锻炼。24h后足趾被动活动,48h后趾及腓肠肌主动活动,适当进行踝关节抗阻力屈伸运动,避免足部长期不运动肌腱挛缩粘连。定期复查X线,根据X线骨折愈合情况,决定部分负重和完全负重时间。
2 结果
本组病例37例45足均得到随访,随访时间为10～16个月,平均24个月,术后X线结果显示骨折全部愈合,钢板内固定无松动、折断,足外观正常,行走时灵活,无疼痛。按Marylangfoodscore评分标准[3],优28足,良15足,可2足,术后2例皮缘局限性坏死,经换药1个月后自愈,术后X线Bohle角31足>35°,14足>30°。
3 讨论
跟骨复杂的几何形态决定骨折的复杂性,跟骨骨折中影响的重要因素是关节面的完整程度和移位情况。跟骨骨折治疗关键是最大限度恢复跟骨解剖形态包括高度、宽度和关节面的平整,重点在于恢复距下关节面的对位关系和跟骨结节畸变而塌陷的关节面,但骨折块又往往最难处理,非手术治疗难以矫正畸形。
3.1 手术适应证与手术要点
跟骨骨折的预后取决于骨折的严重程度也与良好复位和可靠的内固定密切相关。本组Ⅱ～Ⅳ型骨折均采用切开复位可塑性跟骨钛钢板内固定术,其中3例骨缺损较大的进行植骨填充。手术中除要遵循无创技术外,术中要尽量保留外侧壁的完整性,并向内挤压使之复位,恢复跟骨原有的宽度。若复位后感觉跟骨中间骨缺损较多或估计固定后有明显的强度问题,则可以行自体植骨或人造骨填充。术中复位时,避免骨折块成为游离骨块,不可随意摘除游离骨块。术中跟骨双侧挤压,纠正跟骨变宽畸形,尤其外踝部位,预防外踝管狭窄及腓骨长肌腱鞘炎。植骨时注意外高内低,纠正跟骨外翻[4]。
3.2 手术时机的选择
跟骨周围软组织覆盖少,手术的主要并发症为局部皮肤坏死感染。因此手术时机的选择很关键,本组患者其中2例皮缘局限性坏死,经长达1个月换药后治愈,我们认为在皮肤肿胀消退后作为手术最佳时机,术中分离时用刀贴骨分离,而不使用电刀,以减少皮瓣血供损伤这样大大减少手术切口皮肤坏死,术后使用抗生素和脱水药,降低切口感染。
3.3 可塑性跟骨钛钢板的优点
可塑性跟骨钛钢板是根据跟骨的解剖及生物力学要求设计,所以适用各种类型的跟骨骨折复位后固定;其厚度仅有1.5mm,固定时能紧贴复位的跟骨,具有适度的可弯曲性,能很好的满足跟骨外侧复杂的解剖结构,并可以根据骨折类型的需要,而任意裁剪和纠正成形的钛板;且钛合金材料的组织相容性好,反应小,可降低感染率。
4 结论
本组病例术后X线结果显示骨折全部愈合,钢板内固定无松动、折断,足外观正常,行走时灵活,无疼痛,取得满意的临床疗效。故我们认为手术切开复位,可塑性跟骨钛钢板治疗SandersⅡ～Ⅳ型跟骨骨折是一种有效的治疗方法。
摘要：目的 总结可塑性跟骨钛钢板内固定治疗跟骨骨折的疗效。方法 回顾性分析益阳市人民医院自2006年6月至2009年11月SandersⅡⅣ型跟骨骨折37例患者采用手术切开复位可塑性跟骨钛钢板内固定术的疗效。结果 所有病例均获随访,按Marylangfoodscore评分标准评价术后功能,本组病例中优28足,良15足,可2足。结论 手术切开复位,可塑性跟骨钛钢板治疗SandersⅡⅣ型跟骨骨折是一种有效的治疗方法。
关键词：跟骨骨折,内固定,可塑性跟骨钛钢板
参考文献
[1]陆裕扑,胥少汀,葛宝丰等.实用骨科学[M].北京:人民军医出版社,1991:721.
[2]Sanders R.Intra-articular fractures of the calacaneus present stateof the art[J].J orthop Trauma,1992,6(2):252.
[3]Sanders R,Forbin P,Dispasqual T,et al.Operetive treatment innodisp laced intra-articular fracture results using a prognosticcomputed tomography scan classification[J].Clin Orthop,1993,290(1):87.
[4]朱伯通.骨科手术学[M].2版.北京:人民卫生出版社,2000:390.
可塑性钛钢板 篇2
1 资料和方法
1.1 一般资料
选取我院2012年1月-2015年12月收治的跟骨关节内骨折患者38例为观察对象, 男35例, 女3例, 年龄18~74岁, 平均年龄 (43.5±6.8) 岁, 均在伤后2周内入院。患者均为闭合骨折, 单侧34例, 双侧4例;坠落伤31例, 其他7例;合并胸腰椎骨折3例, 合并四肢长管骨折1例。合计手术治疗的为42个跟骨, 依照Sanders分型标准, Ⅱ型9个, Ⅲ型20个, Ⅳ型13个。
1.2 方法
患者均采取切开复位可塑性钛钢板内固定治疗。手术前拍摄X线片和CT片, 并测量Bohler角和Gissane角。患者入院后抬高患肢, 静脉注射甘露醇, 并敷活血化淤膏。术前30min静脉注射抗生素[1]。根据患者具体情况, 采用腰硬麻醉或全身麻醉, 常规大腿根部止血。根据患者骨折情况, 对于严重粉碎性骨折的患者常规取自体髂骨或同种异体骨作植骨备用。选择合适侧卧位或者俯卧位, 锐性切开足跟皮下组织, 注意保护外侧皮神经, 交替使用电刀和手术刀片剥离, 根据显露情况, 采用2.5mm克氏针钻入辅助显露。牵开软组织皮瓣, 观察骨折情况, 撬拨复位关节内骨折块, 纠正畸形。C臂机透视下采用克氏针临时骨性, 对于骨折复位后存在骨缺损患者以自体髂骨或同种异体骨作植骨修复。将可塑跟骨钛钢板塑性, 与跟骨后部紧贴, 螺丝钉固定, 冲洗伤口, 放置引流管, 缝合皮肤[2]。术后2d常规使用抗生素, 根据患者恢复情况术后1~3d拔除引流管, 术后3周拆线, 术后1个月开始非负重行走, 逐渐开始负重行走。
1.3 观察指标
分析治疗前、后患者足部功能恢复情况和治疗效果, 记录患者术后并发症情况。患者治疗效果采用Maryland评分标准, 满分100分, 90分以上为优, 75~89分为良, 50~74分为中, <50分为差, 总优良率= (优+良) /总例数×100%。
1.4 统计学分析
所得数据应用SPSS17.0统计软件进行分析处理, 跟骨解剖结构Bohler角和Gissane角以及距下后关节面最大垂直位移以 (±s) 表示计量资料, 采用t检验, 临床治疗总优良率和并发症发生率采用计数资料表示, 采用α=0.05检验。P<0.05为差异具有统计学意义。
2 结果
2.1 跟骨关节骨折术后治疗效果分析
患者术后均得到6~24个月随访, 平均随访 (12.67±4.38) 个月, 患者骨折均愈合, 平均愈合时间 (4.62±1.28) 个月。治疗总优良率为81.0%, 随着Sanders分型骨折加重, 优良率逐渐降低, 但是组间比较差异无统计学意义 (P>0.05) , 详见表1。
2.2 跟骨解剖结构恢复情况
经过治疗, 跟骨解剖结构Bohler角和Gissane角显著提高 (P<0.05) , 距下后关节面最大垂直位移显著降低 (P<0.05) , 详见表2。
2.3 术后并发症情况
术后3例切口表浅渗出, 无钢板外露, 及时换药伤口愈合。1例局部麻木, 对症治疗逐渐恢复。1例切口皮瓣坏死, 局部换药, 延长抗菌物理疗程, 感染得到控制。1例距下创伤性关节炎, 其余患者疼痛逐渐消失。
3 讨论
跟骨具有重要生理功能, 解剖结构复杂, 骨折多是由高能量损伤导致, 移位明显, 患者个体不同预后存在不少差异, 目前治疗方法有很多, 包括内固定、复位石膏外固定等, 但是由于骨性特殊, 治疗效果不佳, 观察切开复位可塑性钛钢板内固定对跟骨关节内骨折患者足部功能的影响对患者治疗有重要价值。
在本文中主要分析切开复位可塑性钛钢板内固定对跟骨关节内骨折患者足部功能的影响。跟骨关节内骨折患者复位和可靠的固定是治疗关节问题, 目前关于内固定材料有很多, 在本文中采用可塑性钛钢板, 这种材料组织相容性更好, 能够任意剪切, 可以满足不同类型跟骨骨折需求, 固定强度大, 与其他内固定材料相比, 固定效果更好, 同时钛钢板厚度较薄, 能够有效减少切口缝合张力, 避免皮肤坏死。不少研究在治疗跟骨关节内骨折中采用可塑性钛钢板内固定治疗, 效果显著。在本组分析中, Sanders分型为Ⅱ~Ⅳ患者, 采用可塑性钛钢板内固定治疗的总优良率为81.0%, 但随着Sanders分型骨折加重, 优良率逐渐降低。跟骨解剖结构Bohler角和Gissane角显著大于治疗前, 距下后关节面最大垂直位移显著小于治疗前, 说明采用切开复位可塑性钛钢板内固定治疗效果明显, 并发症少, 能够明显改善患者足部功能, 与以往研究结果相一致。切开复位可塑性钛钢板内固定治疗注意问题:手术时机选择应根据患者全身情况、并发症损伤情况决定, 就诊时间较早者, 可在伤后6h内实施手术, 闭合性骨折患者应在足部肿胀消退后实施手术。术后可能出现切口感染、皮肤坏死等并发症, 外侧切口应直接切至跟骨骨膜, 采取推移全层皮瓣, 保护好腓肠神经和血管。
总之, 切开复位可塑性钛钢板内固定治疗跟骨关节内骨折是一种有效可靠的治疗方法, 值得临床应用。
参考文献
[1]贡小强, 徐东来, 曹旭栋, 等.可塑性钛钢板内固定治疗跟骨关节内骨折〔J〕.临床骨科杂志, 2014, 17 (1) :91-93.
可塑性钛钢板 篇3
1 资料与方法
1.1 一般资料
本组58例中, 男47例, 女11例, 年龄18～62岁, 平均37.5岁。其中高处坠落伤43例, 车祸伤10例, 其他5例, 均为闭合性跟骨关节内骨折。合并糖尿病、高血压等内科疾病5例。术前常规摄双侧跟骨侧位、轴位和Broden位X片, 及冠状面CT扫描, 测量相关指标和了解骨折的移位情况。按Sanders[2]分类, Ⅱ型23足, Ⅲ型35足, Ⅳ型7足。受伤至手术时间:3d～2周, 平均7d。
1.2 手术方法
采用连续硬膜外麻醉, 麻醉满意后, 单侧跟骨骨折患者取健侧卧位, 双侧跟骨骨折患者取仰卧位, 常规消毒、铺巾, 驱血后上气囊止血带, 取跟骨外侧"L"形手术入路, 自外踝上3.0cm跟腱与腓骨后缘之间, 下行至足背皮肤与足底相交处, 弧形向前至第5跖骨基底近侧。依次切开皮肤、皮下, 骨膜下锐性剥离, 注意保护好腓骨肌腱鞘和腓肠神经, 从骨膜下翻起皮瓣, 显露距下关节和跟骰关节, 用3根克氏针从皮瓣下分别钻入腓骨的外踝、距骨颈和骰骨后向上弯曲以扩大显露。翻开跟骨外侧皮质骨, 显露后关节面, 纠正跟骨短缩及跟骨结节内翻, 使跟骨内侧壁复位, 再用骨膜剥离器撬拨顶起塌陷关节面, 以恢复跟骨前、中、后关节面的正常解剖位置及Bohler's角、Gissane's角, 矫正结节块和载距突位置关系, 克氏针暂时固定, 夹手法挤压跟骨内外侧面, 恢复跟骨长度、宽度和高度。大部分情况不需要植骨就可以保持后关节面的复位, 少数严重骨质疏松或骨折粉碎和塌陷严重者, 采用自体髂骨植骨或用磷酸钙人工骨植入以支撑关节面。于跟骨外侧应用可塑型跟骨钛钢板及螺钉予以固定, 根据骨折类型的不同, 螺钉从不同角度进入。C 型臂透视骨折复位满意后, 拔除克氏针, 创面止血, 伤口内冲洗干净, 放置橡皮条引流, 伤口依次缝合, 缝合皮下时要做到严密的缝合并避免缝扎腓肠皮神经, 创口加压包扎。
1.3 术后处理
术后无需外固定, 应用抗生素 7～10 d预防感染, 抬高患肢3d以利于消肿。术后24～ 48 h 内拔除引流条, 14 d 拆线。患足术后24 h开始脚趾被动活动, 48 h开始趾和踝的主动活动, 并逐渐加强。术后12周内禁止负重, 12周复查X 线片见骨折线模糊, 嘱扶拐下地, 患肢部分负重, 直至完全负重。
2 结果
本组58 例65 足手术中均未出现重要神经、血管、肌腱损伤, 术后均获随访, 随访时间12～ 24 个月, 平均16个月。其中3 足切口拐角处皮缘发黑变暗, 经积极换药、红外线照射等处理后, 未发生坏死, 其余伤口愈合良好。无感染、皮缘坏死, 骨折均愈合, 愈合时间6～ 12个月, 平均8.5个月。按Maryland Foot Score 系统进行术后功能评价, 其中优52足、良8足、可5足, 优良率92.3%。
3 讨论
跟骨为内外弓的共同后臂, 其形态和位置对足弓的形成和负重影响极大。跟腱附着于跟骨后结节, 如结节因骨折而向上移位, 可造成腓肠肌松弛, 使踝关节过度背伸, 从而妨碍足跟及足趾的正常功能。跟骨如骨痂形成增厚可引起痉挛性扁平足, 跟距关节遭破坏亦可引起严重后果。因此, 跟骨骨折必须做好早期治疗, 以免发生病废。
3.1 非手术治疗方法及适应症
手法复位、石膏固定、牵引、加压包扎、弹力绷带包扎、理疗等。非手术治疗的原则是减轻疼痛, 控制肿胀和早期活动。一般认为如下情况需考虑非手术治疗:①关节外跟骨骨折;② 患有严重心血管和糖尿病等或伴有严重复合伤危及生命的骨折患者;③ 关节重建无必要或无意义者, 如年迈不能行走或已截瘫者;④ 骨折移位2mm 以内的关节内骨折。也有人认为骨骼尚未成熟者关节内骨折可行非手术治疗;而骨骼已成熟者必须手术治疗[3]。
3.2 手术治疗方法及适应症
保守治疗多无法完全恢复足内外弓高度及跟骨Bohler's角, 常有距下关节痛, 跟腱挛缩, 足跟变宽和足跟内翻等因素引起的问题。
3.2.1 手术方法
①钢针撬拨复位:适用于a.后关节面相连于粗隆骨折块上的舌型骨折, 骨折块与载距突分离的Sander Ⅱ C骨折, 少数Sander Ⅱb舌型骨折块。b.骨折线没有跨越或压缩后关节面的Sander Ⅰ a-c骨折。c.跟骨后结节撕脱性骨折。采用撬拨复位可恢复跟骨的Bohler's角, 具有操作简单, 创伤小, 住院时间短, 费用低的优点。②关节融合术:严重的跟骨粉碎性骨折可导致距下和中跗关节僵硬及创伤性关节炎, 尤其是对SanderⅣ型骨折患者, 常须行关节融合术以恢复正常足弓。因为距下、跟骰及距舟关节在运动中为一整体, 仅做距下关节融合疗效欠佳, 建议行三关节融合术, 该方法可降低后期距下关节炎的发生率。 ③外固定支架:粉碎性跟骨骨折难以开放复位内固定, 若保守治疗则效果不佳, 而使用外固定支架的技术则对粉碎性跟骨骨折或复杂的伴有软组织损伤的跟骨骨折可取得较好的疗效。 ④微创技术:该技术在跟骨骨折治疗中主要用于切开复位内固定术中观察距下关节面复位情况, 有无内固定穿透关节面等;辅助进行骨折复位经皮螺钉内固定术;取钢板等内固定物时用关节镜对距下关节面进行系统检查和评估, 并对关节内问题进行相应处理;指导进行距下关节融合术。有限的手术暴露可减少软组织创伤, 使伤口裂开和感染的几率下降。⑤切开复位内固定:切开复位内固定的方法和内固定材料众多, 主要有如下几种:a.特异型跟骨钢板, “Y”型、“H”型或盘状, 用4～6枚螺丝钉将碎裂骨片固定成一体;b.“U”型或4脚钉直接固定, 或加用2～4枚松质骨螺钉固定较大骨片;c.用1～2根带螺纹的斯氏针纵向固定;d. 张力带。其中钢板是最常见的内固定方式。
3.2.2 关节内跟骨骨折的手术适应证
(1) 关节面不平整, 台阶≥1mm, 如 SandersⅡ、Ⅲ、Ⅳ型骨折; (2) 跟骨长度短缩明显; (3) 跟骨宽度增加≥1cm; (4) 跟骨高度降低超过1.5cm; (5) Bohler's角≤15°; (6) Gissane's角≤90°或≥130°; (7) 跟骰关节骨折块的分离或移位≥1mm; (8) 伴有跟骨周围关节的脱位或半脱位; (9) 跟骨外膨明显影响外踝部腓骨长、短肌腱的活动; (10) 跟骨轴位 X线片示内翻畸形成角≥5°, 外翻≥ 10°。3.不涉及距下关节的跟骨骨折的手术适应证: (1) 跟骨体骨折, 有较严重的压缩、移位、短缩、增宽或后跟轴线异常等; (2) 跟骨体外侧壁的剪切骨折; (3) 跟骨粗隆后上骨折块分离≥1cm; (4) 前突骨折发生疼痛性骨不连; (5) 鸟嘴型骨折 (跟骨结节水平撕脱性骨折, 关节外骨折的一种类型) 。对局部软组织条件差、老年患者和因内科疾病而使行走减少的患者适合保守治疗。由糖尿病或其他神经系统疾病引起的肢体感觉减退或丧失是切开复位内固定的禁忌症。
3.3 手术时机选择
由于跟骨骨折常有明显肿胀, 一般不宜急诊手术。切开复位手术可在病人伤后12～24h内施行, 如肿胀严重手术推迟10～14d, 待肿胀消退到皮肤出现皱纹, 3周后切开复位会比较困难。
目前对于跟骨骨折的治疗方法仍有分歧, 近些年出现的新技术新方法也受到临床骨科医生的关注, 治疗效果各家反映不一。我院自2005年以来采用可塑型跟骨钛钢板治疗跟骨骨折, 效果显著。可塑型跟骨钛钢板具有如下优点: (1) 适用于任何类型的跟骨骨折复位后的固定。 (2) 固定可靠。不采用外固定, 早期锻炼中未发现骨折块再移位。 (3) 1.5 mm的厚度固定时能紧贴复位的跟骨。 (4) 钛合金材料组织相容性好。 (5) 可根据需要任意地裁剪和三维成形[4]。对本组58 例 (65足) 跟骨关节内骨折, 采用可塑型跟骨钛钢板内固定治疗, 其中优52足、良8足、可5足, 优良率为92.3%。无严重并发症, 效果满意, 值得推广。
摘要：目的 探讨可塑型跟骨钛钢板内固定治疗跟骨关节内骨折疗效。方法 跟骨关节内骨折58例 (65足) , 采用跟骨外侧可延伸的L形切口入路, 将跟距关节面解剖复位, 恢复Bohler's角和Gissane's角, 可塑型跟骨钛钢板内固定。结果 所有患者均获随访, 时间12～24个月。根据Maryland足部评分系统, 优52足、良8足、可5足, 优良率92.3%。结论 跟骨关节内骨折采用可塑型跟骨钛钢板内固定治疗, 固定牢靠, 可更早的功能锻炼, 并发症少, 疗效满意, 是理想的治疗方法。
关键词：跟骨骨折,可塑型跟骨钛钢板,内固定
参考文献
[1]胥少汀, 主编.实用骨科学[M].第三版.北京人民军医出版社, 2007:806.
[2]Sanders R, Fortin P, DiPasquale A, et al.Operative treatment in120 displaced intra-articular calcaneal fractures:results using aprog-nostic computed tom ography scan classification[J].ClinOrthop Relat Res, 1993, (290) :87-95.
[3]Ceccarelli F, Faldini C, Piras F, et al.Surgical versusnon-surgicaltreatment of calcaneal fractures in children:along-term resultscomparative study[J].Foot Ankle Int, 2000, 21:825-832.
可塑性钛钢板 篇4
Ti55钛合金是宝钛集团和中国科学院金属研究所联合开发的一种在550℃长时使用的近α型高温钛合金。随着高温钛合金在航天领域的逐步应用, 根据该合金的力学性能特点, Ti55钛合金板材的短时使用温度可达600℃。Ti55钛合金板材规格为1.2×800×2400mm。由于该合金冷加工塑性差, 冷轧轧制困难, 因此板材采用包覆叠轧的方式轧制成品。轧制工艺是决定合金显微组织和力学性能的关键因素[1]。通过研究轧制工艺与Ti55钛合金板材显微组织和力学性能之间的联系, 可为该合金板材的热加工工艺提供依据, 文章采用两种工艺轧制Ti55钛合金板材, 研究轧制工艺对板材的显微组织、力学性能及其超塑性性能的影响。
1 材料及试验方法
1.1 实验材料
本实验用的Ti55钛合金的名义成分为Ti- (5.0-5.4) Al-3.5Sn-3.0Zr- (1.0-1.5) Mo-0.4Ta-0.4Nb- (0.25-0.30) Si。铸锭采用2次真空自耗炉熔炼后, 经水压机锻造成150mm厚度的板坯, 再经不同轧制工艺轧制成1.2×800×2400mm的成品板材。
1.2 轧制工艺
采用了两种工艺进行轧制, 轧制工艺均为包覆叠轧, 开坯、二火及成品轧制时的加热温度不同, 最终热处理温度相同, 以下分别称为工艺A、B, 两种工艺对比如表1所示。
2 实验结果及分析
2.1 板材的显微组织
不同轧制工艺条件下, 板材的显微组织见图1所示。可以看出, 由于板材轧制时在两相区成品变形量均达到65%以上, 有效地改善了变形的不均匀性, 保证了成品板材的晶粒被充分破碎[2,3], 两种工艺下板材的显微组织均为细小的等轴晶组织。由表1可知, 由于采用了低温轧制, 工艺B得到的晶粒尺寸 (~5μm) 明显比工艺A的细小。此外, 由于轧制时进行了换向, 板材横向和纵向的显微组织并没有较明显的差异。
(a) 工艺B, 垂直于轧向; (b) 工艺B, 平行于轧向; (c) 工艺A, 垂直于轧向; (d) 工艺A, 平行于轧向。
2.2 板材的力学性能
不同轧制工艺条件下, Ti55钛合金板材的室温力学性能、高温力学性能见表2和表3。通过对表中数据分析可以看出, 与工艺A相比, 工艺B的室温拉伸强度和高温拉伸强度均略低, 室温塑性相当, 但高温塑性明显提高。这是因为包覆叠轧工艺是在钛板上包覆厚钢板, 在钢板的保温作用下, 中间叠放的Ti55钛合金薄板在轧制时可以稳定在850℃左右进行恒温变形, 降低了轧制温度对力学性能的影响。同时, 由于变形充分, 板材不同方向的轧制织构较弱, 因此不同轧制方向的强度差别不大。采用工艺B轧制时, 由于轧制温度较低, 得到的板材晶粒尺寸较小, 在高温拉伸变形过程中, 细小的晶粒更有利于产生均匀的变形, 因此板材的拉伸塑性较好。
2.3 超塑性性能
不同工艺条件下板材的超塑性性能如表4所示。
由表4可以看出, 工艺B得到的板材的延伸率达600%以上, 显著高于工艺A。众所周知, 晶粒尺寸是影响材料超塑性的重要因素, 采用工艺B可得到晶粒度极细的板材。Ti55钛合金板材的超塑性主要是通过等轴α晶粒周围的β相的均匀变形获得, 因此, 晶粒越细小的组织, 单位体积内参与变形的β相数量越多, 因而超塑性就越好[4]。
3 结束语
(1) 采用低温轧制的工艺B进行Ti55钛合金超塑性板材的生产试制, 可使成品板材的晶粒充分破碎, 得到组织均匀、晶粒细小的超塑性板材。
(2) Ti55钛合金超塑性板材的室温和高温力学性能优异, 同时具有良好的超塑性性能, 板材的超塑性性能均可达到600%以上。
摘要：通过优化板材轧制工艺, 可得到室温拉伸、高温拉伸性能良好, 显微组织均匀, 晶粒极细的Ti55钛合金超塑性板材。超塑性拉伸试验表明, 在一定的变形温度 (920℃) 与变形速率 (1.33×10-3S-1) 下, Ti55钛合金板材超塑性延伸率均达到600%以上。
关键词：Ti55钛合金板材,超塑性,显微组织,力学性能
参考文献
[1]徐锋, 黄爱军, 李阁平, 等.热工艺对TC6钛合金显微组织的影响[J].金属学报, 2002, 38 (增刊) :174-177.
[2]沙爱学, 李兴无, 马济民, 等.热轧工艺对Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V合金显微组织和拉伸性能的影响[J].金属学报, 2002, 38 (增刊) :183-185.
[3]王娟华, 王红武, 陈志勇.Ti55钛合金超塑性板材的显微组织与力学性能[J].金属学报, 2010, 38 (增刊) :91-93.