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材料身份与成分
- 国标牌号：TC4；美标：Gr5；医用植入级通常用 TC4 ELI（Ti-6Al-4V ELI，Gr23）
- 名义成分：Ti 余量，Al 5.5–6.75%，V 3.5–4.5%
- ELI 级把间隙元素：O≤0.13%、N≤0.03%、H≤0.010%、Fe≤0.25%（普通工业 TC4 允许 O≤0.20%）
- 密度 ≈ 4.51 g/cm³，弹性模量 ≈ 110 GPa（比不锈钢 200 GPa 更接近皮质骨 10–20 GPa，应力遮挡较小）
力学性能（退火态，GB/T 13810）
- 直径 ≤50 mm：抗拉 ≥930 MPa，屈服 ≥860 MPa，延伸率 ≥10%
- 直径 50–90 mm：抗拉 ≥895 MPa，屈服 ≥830 MPa
- TC4 ELI：抗拉 ≥825–860 MPa，屈服 ≥760–795 MPa，韧性/疲劳优于普通 TC4
医用执行标准（采购必看）
- 国内：GB/T 13810-2017（外科植入物用钛及钛合金加工材）、棒材尺寸参照 GB/T 2965
- 国际：ASTM F136（植入级 Ti-6Al-4V ELI）、ISO 5832-3
- 纯钛棒对照美标 ASTM F67；工业通用棒 ASTM B348 不等于医用级
- 医用级强制要求：真空熔炼（≥2 次 VAR 或 EB+VAR）、100% 超声探伤、表面洁净度 Ra≤0.8 μm、材质可追溯 + 生物相容性文件
常见规格形态
- 轧制棒：Φ8–40 mm；锻造棒：Φ40–150 mm；医用精磨棒常见 Φ6–25 mm，公差 h8/h9，长度可按 3000 mm 定尺
- 表面状态：黑皮 / 车光 / 磨光 / 抛光
- 也出丝材（骨钉）、锻件（关节柄、骨板毛坯）
典型医疗用途
- 骨科植入：人工髋/膝关节、脊柱钉棒系统、接骨板、髓内钉、骨螺钉
- 口腔：种植体基台
- 手术器械柄材、3D 打印多孔骨科植入物（用 ELI 粉末）