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龙图腾网获悉东北大学申请的专利一种高强度低模量Ti-Mo-Nb-Zr-Sn生物医用钛合金的设计制备方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119144855B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-07发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411138037.0，技术领域涉及：C22C1/02；该发明授权一种高强度低模量Ti-Mo-Nb-Zr-Sn生物医用钛合金的设计制备方法是由王洋;柴程然;张元祥;方烽;张晓明设计研发完成，并于2024-08-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种高强度低模量Ti-Mo-Nb-Zr-Sn生物医用钛合金的设计制备方法在说明书摘要公布了：本发明涉及合金材料技术领域，具体为一种高强度低模量Ti‑Mo‑Nb‑Zr‑Sn生物医用钛合金的设计制备方法。采用物理冶金模型与机器学习相结合的方法设计具有低弹性模量的β型医用钛合金，通过冷加工变形制备钛合金板材，最终采用短时低温的形变时效处理对冷轧板材进行进一步强化。采用本发明得到的Ti‑Mo‑Nb‑Zr‑Sn合金具有高强度低模量的优异性能，抗拉强度Rm不低于775MPa，弹性模量E不高于45GPa，强模比最高为22.2×10‑3，从强模比角度来看，在低弹性模量的基础上，形变时效处理显著改善合金的力学相容性，在满足性能需求的同时，还能有效改善应力屏蔽现象，作为临床应用中潜在的医用固定材料。

本发明授权一种高强度低模量Ti-Mo-Nb-Zr-Sn生物医用钛合金的设计制备方法在权利要求书中公布了：1.一种高强度低模量Ti-Mo-Nb-Zr-Sn生物医用钛合金的设计制备方法，其特征在于，按以下步骤进行： 1搜集现有文献创建低弹性模量医用钛合金数据集，合金成分Ci作为输入，弹性模量E作为输出，并将表征β相结构稳定性的Mo当量和价电子浓度作为特征参数嵌入到数据集中； 2建立E＝fCi的关系，用于预测Ti-Mo-Nb-Zr-Sn系合金的弹性模量； 3构造低模量合金的成分空间，添加Mo当量、价电子浓度和d-电子理论三种物理冶金学模型同时对合金的成分及相组成进行约束，其中：[Moeq]为13～15、为2.84～2.90、为2.40～2.46、ea为4.20～4.24； 步骤3中，添加Mo当量、价电子浓度和d-电子理论三种物理冶金学模型同时对合金的成分及相组成进行约束，其最优化约束条件如下： MinimizeEa,b,c,d,e SubjecttoGAa,b,c,d,e 13.0≤[Moeq]a,b,c,d,e≤15.0 4.20≤eaa,b,c,d,e≤4.24 其中，a、b、c、d、e代表Ti-Mo-Nb-Zr-Sn合金系中Ti、Mo、Nb、Zr、Sn的含量；Ea,b,c,d,e为最优化模型约束下设计出的Ti-Mo-Nb-Zr-Sn系合金的弹性模量预测值；GAa,b,c,d,e是基于三种物理冶金学模型共同指导下，通过与遗传算法寻优相结合筛选出的最优化合金成分；[Moeq]a,b,c,d,e是合金对应的Mo当量值；eaa,b,c,d,e是合金对应的平均价电子浓度比值；和是合金对应的d-电子理论中的值和值； 4借助遗传算法将同时满足三种约束的合金种群进行编码，根据合金的弹性模量预测值计算每个合金的适应度，经400次以内迭代后，找到满足条件的最优成分； 5按照机器学习方法预测出的合金成分熔炼钛合金锭，其化学成分按质量百分比为：Mo：0～4.5％，Nb：23.5～37.5％，Zr：0～2.9％，Sn：0～2.5％，其余为Ti； 6根据钛合金成分，以Ti、Mo、Nb、Zr、Sn为原料按比例配制各组分，在真空非自耗电弧炉熔炼，翻转4～5次，获得钛合金锭，并在高纯Ar气环境下1000～1200℃保温2～4h； 7将钛合金锭在800℃保温5～10min后进行热轧，每道次进行中间退火，控制热轧总变形量为75～85％，获得热轧板材； 8将热轧板材进行表面抛光，控制粗糙度Ra1.6以上，控制冷轧变形量为60～80％，单次冷轧处理时的变形量为0.5～2％，获得冷轧板材。

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