Mg-Zn-Mn-Ca鎂合金熱處理和擠壓工藝的研究.pdf

1、鎂合金因其儲(chǔ)量豐富、質(zhì)輕、易于加工成形以及優(yōu)良的物理性能，在結(jié)構(gòu)材料與功能材料等方面凸顯了其巨大的應(yīng)用價(jià)值。純鎂的力學(xué)性能較差，通常通過合金化、熱處理以及熱加工的方式獲得性能優(yōu)異的鎂合金材料。鎂合金具備可降解性和良好的生物相容性，使其在醫(yī)用植入材料中的應(yīng)用具有明顯優(yōu)勢(shì)，鎂合金本身的密度和彈性模量與人骨相近，自然降解后避免二次手術(shù)取出，有望代替?zhèn)鹘y(tǒng)骨接合材料。為獲得具有優(yōu)異性能的生物鎂合金接骨板材料，在純鎂中加入有益于人體的Zn、Ca和

2、Mn三種合金化元素，制備了Mg-2Zn-1.0Mn-0.5Ca合金，并經(jīng)過熱處理和骨板試樣擠壓加工改善合金的組織與性能。
　　本文以自行制備的Mg-2Zn-1.0Mn-0.5Ca合金為基礎(chǔ)，利用金相顯微鏡、X射線衍射儀、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、顯微硬度計(jì)和萬能試驗(yàn)機(jī)等觀察與分析檢測(cè)手段研究合金的顯微組織與力學(xué)性能，分析比較均勻化退火、固溶和時(shí)效處理對(duì)合金的影響，優(yōu)化熱處理工藝參數(shù)。研究骨板試樣擠壓時(shí)擠壓溫度和變形程度因素的

3、影響，并對(duì)擠壓態(tài)合金進(jìn)行固溶與時(shí)效處理，分析其性能變化。
　　研究發(fā)現(xiàn)，Mg-2Zn-1.0Mn-0.5Ca合金的均勻化過程隨溫度的升高而加快，溫度的升高可以適當(dāng)?shù)乜s短退火時(shí)間，在退火處理8h后達(dá)到顯微硬度的峰值，且合金的強(qiáng)度和塑性均有提高；而在固溶處理中升高溫度引起晶粒長(zhǎng)大，對(duì)合金的性能不利。在骨板試樣擠壓態(tài)合金組織中，晶粒大小的分布呈一定的區(qū)域性，同時(shí)擠壓溫度與變形程度的改變也會(huì)導(dǎo)致合金組織明顯的變化，合金在325℃下擠壓5