Selection of Ti Alloys for Bio‐Implants: An Application of the Ashby Approach with Conflicting Objectives

材料科学 弹性模量 产量(工程) 选择(遗传算法) 复合材料 钛合金 变形(气象学) 工作(物理) 模数 延伸率 相(物质) 材料选择 极限抗拉强度 合金 机械工程 计算机科学 机器学习 工程类 化学 有机化学
作者
Camilo Augusto Fernandes Salvador,H.P. Van Landeghem,Renato Altobelli Antunes
出处
期刊:Advanced Engineering Materials [Wiley]
卷期号:25 (22) 被引量:5
标识
DOI:10.1002/adem.202301169
摘要

The aim of the present work is to develop a materials selection strategy for biomedical Ti alloys by combining Ashby's method with a recently published dataset. The selection process concerns mechanical properties such as yield strength, elastic modulus, deformation at rupture, and the cost of the material. Outputs of the selection process point to alloys from both Ti‐Nb and Ti‐Mo systems as viable candidates for joint replacement materials. Additionally, this work discusses the crucial role of certain alloying elements in obtaining high elastic admissible strains, that is, a high yield strength‐to‐modulus ratio. Adding solutes such as Ta, Zr, Sn, Fe, and O is vital to stabilizing the β phase, suppressing the ω phase and increasing mechanical strength. Considering the minimum requirements of a 400 MPa yield strength, and 10% elongation at rupture, the best alloys identified via a multi‐objective optimization approach are Ti‐4.6Mo‐3.3Sn‐1.0Fe‐0.4O, Ti‐22.1Nb‐5Zr‐1.0Fe, and Ti‐20.3Nb‐4.7Ta‐2.5Sn (at%). These compositions present elastic moduli lower than 55 GPa, with an optimal trade‐off between a high elastic admissible strain and low cost. Updated property maps and analyses of conflicting properties are provided to support the conclusions.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
尾巴完成签到,获得积分10
1秒前
威武的之桃完成签到 ,获得积分20
1秒前
1秒前
宁远发布了新的文献求助10
1秒前
lewis17发布了新的文献求助10
2秒前
wnx001111完成签到,获得积分10
2秒前
cytoy发布了新的文献求助10
2秒前
失眠语海完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
ZIS发布了新的文献求助10
3秒前
栗子发布了新的文献求助30
3秒前
3秒前
槑槑姊完成签到,获得积分10
3秒前
小马甲应助学渣采纳,获得10
4秒前
4秒前
斯文败类应助勤奋的青梦采纳,获得30
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
6秒前
lin完成签到 ,获得积分10
6秒前
qinswzaiyu完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
木木完成签到 ,获得积分10
6秒前
小飞鼠发布了新的文献求助10
6秒前
科研通AI2S应助Aprilapple采纳,获得10
6秒前
7秒前
情怀应助但小安采纳,获得10
7秒前
是小雨呀完成签到,获得积分10
7秒前
呆呆发布了新的文献求助10
7秒前
45275357完成签到,获得积分10
7秒前
帽子和衣服23完成签到,获得积分10
8秒前
赘婿应助神勇的大凄采纳,获得30
8秒前
轻松的忆雪完成签到,获得积分10
8秒前
哼哼哒发布了新的文献求助10
8秒前
WY发布了新的文献求助10
8秒前
希望天下0贩的0应助宁远采纳,获得10
8秒前
8秒前
搞怪千凝完成签到,获得积分10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Basic And Clinical Science Course 2025-2026 3000
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
人脑智能与人工智能 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
Pharmacology for Chemists: Drug Discovery in Context 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5608504
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4693127
关于积分的说明 14876947
捐赠科研通 4717761
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2544250
邀请新用户注册赠送积分活动 1509316
关于科研通互助平台的介绍 1472836