钛合金表面改性及其生物磨损行为研究进展

钛合金具有高比强度、低密度、良好的力学性能以及生物相容性等特点,是极具潜力的人体植入材料.但钛合金的耐磨性较差,极大地限制了其应用.对目前已报道的钛合金的表面强化技术进行了分类总结,对比了各自的优缺点;重点分析了钛合金的磨损机制,寻找影响钛合金耐磨性的主要因素.此外,还介绍了改善钛合金生物磨损行为的措施,以为提高医用钛合金植入体使用寿命、扩大其应用领域提供参考.     

基于OpenGL车削仿真系统的开发与研究

针对数控车削试切,检测NC代码引起的低效高耗的问题,分析数控车削特点,以Visual Studio 2015为平台,采用OpenGL开放图形库为工具,研究开发了数控车削仿真系统。将系统按功能分块,着重阐述了各模块实现的原理及方法,提出以矩阵的转换的方法实现图形的显示;分析NC栈代码的特点;规定刀具的运动轨迹;为加强系统的适用性以及扩宽性,实现了stl模型的显示,根据栈的原理达到刀具与工件的独立运动的效果;通过离散法解决毛坯形状的实时变化,以实现车削加工的仿真效果。该系统具有良好的实用性、三维图形显示能力以及良好的扩宽性。     

TA2钛合金真空感应碳氮共渗组织及耐磨损和耐腐蚀性能

通过真空感应碳氮共渗技术对纯钛合金(TA2)在900 ℃下进行表面改性处理,并研究了经过碳氮共渗处理后TA2钛合金表面强化层的组织结构、耐磨损及腐蚀性能。结果表明:经900 ℃碳氮共渗处理后,TA2钛合金表面生成了一层以C_0.3N_0.7Ti为主的复合层;表层的显微硬度高达2236 HV0.25,相较于未经碳氮共渗处理的试样提高了约4.4倍;碳氮共渗后试样表现出典型的氧化轻微磨损特征。在模拟体液(SBF)溶液中,碳氮共渗TA2钛合金试样的腐蚀电位向正移动,自腐蚀电流密度明显降低,耐蚀性提高。     

基于OpenGL的立铣刀螺旋槽参数化建模系统研究

由于立铣刀螺旋槽是空间复杂曲面,现在建立的立铣刀模型一般是在商业三维软件的基础上进行二次开发,虽然能够建立完整的空间曲面,但是整个建模系统无法脱离商业软件运行,没有自主知识产权,不能进行软件应用的推广以及商业化比较困难。因此,文章根据商业三维软件构建三维图形的原理,通过使用底层图形库—OpenGL,在VC++的平台上,实现立铣刀螺旋槽参数化建模系统;分析了立铣刀螺旋槽包含的复杂曲线与曲面,针对螺旋槽特征,提出基于关键点的几何建模算法,建立了立铣刀螺旋槽的通用数学模型;并利用三角面片基元将关键点进行连接,实现立铣刀螺旋槽的空间模型的三角网格化,最终通过OpenGL渲染形成立铣刀螺旋槽可参数化模型。研究结果表明:基于OpenGL开发立铣刀的螺旋槽参数化建模系统稳定性好,兼容性强,并实现了其螺旋槽参数化直接建模,建模精度高,有效提高了刀具设计与建模效率,拥有独立的知识体系,可进行市场推广与其功能扩展。     

Ti-6Al-4V合金渗氮层的生物腐蚀行为

采用真空感应快速渗氮技术对Ti-6Al-4V合金进行表面渗氮,将渗氮前后的试样置于SBF溶液中探究其耐蚀性。利用维氏硬度计、光学显微镜、电化学工作站、光学3D表面轮廓仪、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等技术对渗氮层进行测量和观察。试验结果表明:820 ℃下对Ti-6Al-4V钛合金进行真空感应渗氮处理后,渗氮层厚度达20 μm,其氮化物层硬度得到明显提高。同时,经过感应渗氮处理后样品的表面粗糙度增加。电化学试验表明经感应渗氮后Ti-6Al-4V钛合金的耐蚀性明显增强。