高韌Mg-Sc-Yb-Mn-Zr合金的成形改性及其醫(yī)用力學(xué)和體外降解研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-25 02:42
生物醫(yī)用鎂合金以其良好的力學(xué)相容性、生物相容性以及生物可降解性受到了醫(yī)學(xué)材料領(lǐng)域的廣泛關(guān)注,但是鎂合金存在的植入器件精確成形困難、體內(nèi)降解速率過(guò)快、力學(xué)強(qiáng)度不夠等難題卻使其在生物醫(yī)用領(lǐng)域的應(yīng)用受到了限制。因此,提高和改善生物醫(yī)用鎂合金力學(xué)性能、耐蝕性能已然成為科學(xué)家們研究熱點(diǎn)之一。針對(duì)這一問(wèn)題,本文以Mg-6Sc-3Yb-1Mn-0.5Zr成分的稀土鎂合金為研究對(duì)象,運(yùn)用金屬模澆注、均勻化熱處理、正擠壓+ECAP復(fù)合變形、軋制變形以及軋制后退火處理等工藝,制備了不同狀態(tài)的稀土鎂合金。采用光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、X-射線(xiàn)衍射儀(XRD)、萬(wàn)能拉伸試驗(yàn)機(jī)、電化學(xué)工作站等手段,研究分析了不同處理工藝對(duì)生物醫(yī)用鎂合金組織和性能的影響;同時(shí),運(yùn)用背散射電子衍射技術(shù)(EBSD)分析了正擠壓+ECAP復(fù)合變形對(duì)合金晶粒取向和織構(gòu)變化的影響。探討了提升和改善生物醫(yī)用鎂合金材料延展性和耐蝕性的思路、方法。通過(guò)一系列研究,取得了如下結(jié)論:1.均勻熱處理后鑄態(tài)鎂合金韌性明顯增強(qiáng),但強(qiáng)度和耐蝕性能有所下降。具體表現(xiàn)為,一是韌性大幅增強(qiáng),屈服強(qiáng)度有所下降。熱處理后鎂合金延伸率達(dá)到了28%,相較于...
【文章來(lái)源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 生物醫(yī)用鎂合金材料的優(yōu)勢(shì)與不足
1.2.1 生物醫(yī)用鎂合金材料的優(yōu)勢(shì)
1.2.2 生物醫(yī)用鎂合金材料的不足
1.3 鎂合金常用強(qiáng)化手段及研究現(xiàn)狀
1.3.1 合金化
1.3.2 熱處理
1.3.3 塑性變形
1.4 研究?jī)?nèi)容、路線(xiàn)及意義
1.4.1 研究?jī)?nèi)容
1.4.2 技術(shù)路線(xiàn)
1.4.3 研究意義
第2章 實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料及合金成分
2.2 合金及試樣的制備
2.2.1 鑄態(tài)合金的制備
2.2.2 均勻化熱處理工藝
2.2.3 正擠壓工藝
2.2.4 等通道轉(zhuǎn)角擠壓工藝
2.2.5 軋制工藝
2.2.6 軋制后退火工藝
2.3 微觀(guān)組織分析
2.3.1 金相觀(guān)察
2.3.2 掃描電鏡和能譜分析
2.3.3 X射線(xiàn)衍射
2.3.4 背散射電子衍射
2.4 力學(xué)性能測(cè)試
2.5 耐蝕性能測(cè)試
2.5.1 浸泡實(shí)驗(yàn)
2.5.2 電化學(xué)實(shí)驗(yàn)
第3章 均勻化熱處理工藝和擠壓工藝對(duì)鎂合金組織與性能的影響
3.1 鑄態(tài)和均勻態(tài)鎂合金組織與性能
3.1.1 鑄態(tài)和均勻態(tài)鎂合金微觀(guān)組織分析
3.1.2 鑄態(tài)和均勻態(tài)鎂合金力學(xué)性能對(duì)比
3.1.3 鑄態(tài)和均勻態(tài)鎂合金耐蝕性能對(duì)比
3.2 正擠壓+ECAP復(fù)合變形對(duì)鎂合金組織與性能的影響
3.2.1 不同擠壓態(tài)鎂合金微觀(guān)組織分析
3.2.2 不同擠壓態(tài)鎂合金晶粒取向與織構(gòu)分析
3.2.3 不同擠壓態(tài)鎂合金力學(xué)性能分析
3.2.4 不同擠壓態(tài)鎂合金耐蝕性能分析
3.3 本章小結(jié)
第4章 軋制及退火工藝對(duì)鎂合金組織及性能的影響
4.1 不同軋制溫度對(duì)鎂合金組織及性能的影響
4.1.1 不同軋制態(tài)鎂合金微觀(guān)組織分析
4.1.2 不同軋制態(tài)鎂合金力學(xué)性能分析
4.1.3 不同軋制態(tài)鎂合金耐蝕性能分析
4.2 不同退火溫度對(duì)鎂合金組織及性能的影響
4.2.1 不同退火態(tài)鎂合金微觀(guān)組織分析
4.2.2 不同退火態(tài)鎂合金力學(xué)性能分析
4.2.3 不同退火態(tài)鎂合金耐蝕性能分析
4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
本文編號(hào):3158546
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摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 生物醫(yī)用鎂合金材料的優(yōu)勢(shì)與不足
1.2.1 生物醫(yī)用鎂合金材料的優(yōu)勢(shì)
1.2.2 生物醫(yī)用鎂合金材料的不足
1.3 鎂合金常用強(qiáng)化手段及研究現(xiàn)狀
1.3.1 合金化
1.3.2 熱處理
1.3.3 塑性變形
1.4 研究?jī)?nèi)容、路線(xiàn)及意義
1.4.1 研究?jī)?nèi)容
1.4.2 技術(shù)路線(xiàn)
1.4.3 研究意義
第2章 實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料及合金成分
2.2 合金及試樣的制備
2.2.1 鑄態(tài)合金的制備
2.2.2 均勻化熱處理工藝
2.2.3 正擠壓工藝
2.2.4 等通道轉(zhuǎn)角擠壓工藝
2.2.5 軋制工藝
2.2.6 軋制后退火工藝
2.3 微觀(guān)組織分析
2.3.1 金相觀(guān)察
2.3.2 掃描電鏡和能譜分析
2.3.3 X射線(xiàn)衍射
2.3.4 背散射電子衍射
2.4 力學(xué)性能測(cè)試
2.5 耐蝕性能測(cè)試
2.5.1 浸泡實(shí)驗(yàn)
2.5.2 電化學(xué)實(shí)驗(yàn)
第3章 均勻化熱處理工藝和擠壓工藝對(duì)鎂合金組織與性能的影響
3.1 鑄態(tài)和均勻態(tài)鎂合金組織與性能
3.1.1 鑄態(tài)和均勻態(tài)鎂合金微觀(guān)組織分析
3.1.2 鑄態(tài)和均勻態(tài)鎂合金力學(xué)性能對(duì)比
3.1.3 鑄態(tài)和均勻態(tài)鎂合金耐蝕性能對(duì)比
3.2 正擠壓+ECAP復(fù)合變形對(duì)鎂合金組織與性能的影響
3.2.1 不同擠壓態(tài)鎂合金微觀(guān)組織分析
3.2.2 不同擠壓態(tài)鎂合金晶粒取向與織構(gòu)分析
3.2.3 不同擠壓態(tài)鎂合金力學(xué)性能分析
3.2.4 不同擠壓態(tài)鎂合金耐蝕性能分析
3.3 本章小結(jié)
第4章 軋制及退火工藝對(duì)鎂合金組織及性能的影響
4.1 不同軋制溫度對(duì)鎂合金組織及性能的影響
4.1.1 不同軋制態(tài)鎂合金微觀(guān)組織分析
4.1.2 不同軋制態(tài)鎂合金力學(xué)性能分析
4.1.3 不同軋制態(tài)鎂合金耐蝕性能分析
4.2 不同退火溫度對(duì)鎂合金組織及性能的影響
4.2.1 不同退火態(tài)鎂合金微觀(guān)組織分析
4.2.2 不同退火態(tài)鎂合金力學(xué)性能分析
4.2.3 不同退火態(tài)鎂合金耐蝕性能分析
4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
本文編號(hào):3158546
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