Ti2448(Ti-24Nh4Zr-8Sn)鈦合金是迄今為止初始楊氏模量最低的鈦合金，與人體組織的生物相容性和力學(xué)相容性優(yōu)異，是一種具有人體骨骼仿生特性的新型生物醫(yī)用金屬材料。該合金同時具有高強度、高阻尼、超彈性等優(yōu)異性能和易加工、易焊接等加工性能，在航天等尖端工程領(lǐng)域也具有重要的潛在應(yīng)用。Ti2448合金的優(yōu)異性能部分源于獨特的變形機制。以往金屬材料的超彈性多數(shù)源于應(yīng)力誘發(fā)可逆馬氏體相變，在Ti2448合金中除觀察到馬氏體相變以外，在低應(yīng)力條件下首次觀察到以往金屬材料中無法實現(xiàn)的位錯環(huán)的均勻成核和可逆運動。這類新機制賦予Ti2448合金較其它鈦合金更為優(yōu)異的生物力學(xué)性能和更加顯著的多功能特性。
Ti2448鈦合金是一種高強度低模量多功能醫(yī)用鈦合金，其生物力學(xué)相容性顯著優(yōu)于國外初步應(yīng)用的第三代合金和正在研制的第四代合金，為國際上唯一通過臨床試驗的第四代醫(yī)用鈦合金,綜合性能水平處于國際領(lǐng)先地位。
Ti2448鈦合金具有與人體匹配的彈性模量,且不包含有毒元素。通過采用中溫旋鍛加中溫變形新工藝，獲得晶粒尺寸約為 50-200nm 的超細(xì)晶Ti2448鈦合金棒絲材，進(jìn)一步在+兩相區(qū)退火處理,在 Ti2448 合金基體中析出適量納米相，使其抗拉強度高于 950 MPa，屈服強度高于 850MPa，延伸率高于 10 %，彈性模量低于 60 GPa，高周疲勞強度高于 550 MPa(R=0.1)，實現(xiàn)了高強度、低模量和高塑性醫(yī)用鈦合金棒絲材制備。Ti2448鈦合金棒絲材性能顯著優(yōu)于目前臨床應(yīng)用的醫(yī)用鈦合金以及其他文獻(xiàn)報導(dǎo)的新型醫(yī)用型鈦合金，綜合性能指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。該棒絲材高強度、低模量的性能利于促進(jìn)應(yīng)力的骨傳導(dǎo)和骨愈合，能夠設(shè)計出具有人體骨骼仿生特性的功能性新型植入器械,促進(jìn)我國骨科事業(yè)在科研、臨床和產(chǎn)業(yè)方面的快速發(fā)展。
醫(yī)用鈦合金的發(fā)展經(jīng)歷了三個標(biāo)志性的階段，第一階段是以純鈦和Ti-6Al-4V合金為代表的;第二階段是以Ti-5A1-2.5Fe、Ti-6A1-7Nb為代表的新型α+β型合金;第三階段是主要開發(fā)與研制具有更好生物相容性和更低彈性模量β-鈦合金的階段。理想的生物醫(yī)用鈦合金材料必須滿足有以下條件:良好的生物相容性、彈性模量低、密度低、防腐性能好、無毒、屈服強度高、疲勞壽命長、室溫下有較大的塑性、易成形、易鑄造等。而目前一直廣泛應(yīng)用于植入物材料的重要合金為Ti-6A1-4V和Ti-6A1-4VELI。有文獻(xiàn)報道V元素可引起惡性組織反應(yīng)，可能對人體產(chǎn)生毒副作用，Al則會引起骨質(zhì)疏松和精神紊亂等病癥;為了解決此問題，當(dāng)前生物材料學(xué)家便致力于探索與研究不含V、Al的新型生物醫(yī)用鈦合金材料，在此之前很有必要搞清楚什么樣的合金元素是適合添加的既無毒又符合生物相容性原理的。有研究發(fā)現(xiàn)含鉬，鈮，鉭，鋯等無毒元素的β鈦合金含有較高含量的β穩(wěn)定元素，與α+β型鈦合金相比，具有較低的彈性模量(E=55~80GPa)以及更好的剪切性能和韌性，更適于作為植入物植入人體。
