本文使用 XRD 对 Ti-Cu 合金的物相进行分析，腐蚀试样后使用金相显微镜和扫描电子显微镜对试样中的微观组 织进行观察。利用显微硬度计测量硬度，并对硬度值进行 分析。根据分析结果，选择合金的最佳热压缩工艺以此来

提升合金的整体性能。

本课题目的在于研究热压缩对粉末冶金 Ti-Cu 合金微观组织的和力学性能的影响，在不降低合金生物相容性和抗菌性的同时，寻求 Ti-Cu 合金的最佳热加工工艺。

通过 XRD 对合金中的物相进行分析，得到合金张具体含有哪些物相，再通过光学显微镜和扫描电子显微镜观察整体的形貌变化，并对其中具体的物相进行分析，最后通过显微硬度计的得到试样的硬度值，并对硬度值进行分析得到实验结果。以下就是最终实验结论：

(1)通过观察不同热压温度下的 Ti-Cu 合金金相照片和扫描电子照片，发现随着热压温度的升高，合金中 αTi 向 βTi 转变越快，合金的组织形貌由大块状转变为针状，最终合金中只有很少量的 αTi。

(2)通过观察不同热压速率下的 Ti-Cu 合金金相照片和扫描电子照片，发现随着热压速率的降低，合金中 αTi 向 βTi 转变越快，合金的组织形貌由块状转变为针状，最终合金中只有很少量的 αTi。

(3)通过对硬度值进行分析发现，当热压温度为 900℃-950℃时，Ti-Cu 合金具有最高的硬度值。

(4)通过对比不同比例 Ti-Cu 很近，发现 Ti-Cu 合金的最佳热压温度不随合金中 Ti-Cu 含量的比例改变而改变。

(5)通过对比不同比例 Ti-Cu 的整体硬度，发现合金的整体硬度随 Cu 含量的增高而增高，原因为铜含量增高，富铜相更多，硬度更高。

结合微观组织对合金的硬度进行分析。从 800℃开始，随着热压温度的升高，合金中的组织形变的快，其中 Ti 由块状的 αTi 向 βTi 开始转变，并且转变的速度随热压温度的升高而升高，随热压速率的降低而升高。再通过 EDS 和XRD 的发现 Ti-Cu 合金中富铜相最多的时 Ti2Cu 和 Ti3Cu，随着热压温度的升高与热压速率的减小，第二相的生成越快，则硬度最高。在 900℃-950℃左右， Ti2Cu 和 Ti3Cu 基本生成完毕，所以硬度达到了最高。随着温度再升高新的富铜相生成，这些富铜相降低了合金的硬度，所以说最佳的热压缩温度为 900℃-950℃。通过硬度的对比，我们发现 Ti-Cu 合金的比例对整体硬度有影响，再结合 XRD 可以推断硬度与 αTi 和 βTi 的含量有关。Ti-7Cu 的α Ti 含量较高β Ti 含量较低，所以可以确定α Ti 的硬度比β Ti 的硬度高。最终通过不同比例合金的最佳热压温度对比，发现最佳热压温度均为 900℃-950℃，不随合金的比例而变化。

结论

本文通过采用 XRD、光学显微镜、电子扫描显微镜对不同比例 Ti-Cu 合金的微观组织进行观察和分析，同时用显微硬度计对试样硬度进行分析，得到了以下的结论：

1.在相同的热压温度下，随着热压速率的升高 Ti-Cu 合金的组织转变越明显， 即 αTi 向 βTi 转变越快。在相同热压速率下，温度越高 Ti-Cu 合金的组织转变越明显。

2.Ti-Cu 合金在 900℃-950℃、最佳热压速率为 0.1s-1 和 0.5s-1 时合金具有最高的硬度，不随 Ti-Cu 合金中 Cu 含量的变化而变化。

3.Ti-Cu 合金中含 Cu 的比例越高，合金的硬度越高。

4.Ti-Cu 合金中(α+β)Ti 使得合金硬度增高，但随着热压温度达到 1000℃， 合金中 αTi 急剧减少，βTi 急剧增多，在试样中平均分布，使硬度降低。