后加工對生物醫(yī)用Zn-Mg合金性能影響
發(fā)布時間:2021-08-12 09:01
研究并優(yōu)化了一種生物醫(yī)用Zn-Mg合金的軋制及退火工藝。采用軋制工藝制備了變形量為86%的Zn-Mg合金板材,隨后進(jìn)行不同溫度的退火處理。對比了冷軋和熱軋對合金性能的影響,優(yōu)化了不同溫度軋制板材的退火工藝。結(jié)果表明:熱軋態(tài)板材退火后的性能更加優(yōu)異,在相同溫度退火條件下,熱軋態(tài)合金抗拉強(qiáng)度較冷軋態(tài)更高,延伸率總體更高;合金在200℃熱軋后進(jìn)行200℃保溫30min退火處理時性能最優(yōu),抗拉強(qiáng)度力249MPa,延伸率力41%。
【文章來源】:材料科學(xué)與工程學(xué)報. 2020,38(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
鑄態(tài)Zn-Mg合金的XRD圖譜
綜上可知,熱軋態(tài)板材再結(jié)晶晶粒的平均尺寸小于冷軋態(tài),這是由于鋅合金在熱軋過程中會發(fā)生動態(tài)回復(fù)和動態(tài)再結(jié)晶,這些過程會釋放較多的變形儲存能,使晶粒長大的驅(qū)動力減小,有效減小了再結(jié)晶晶粒長大[25]。結(jié)合圖4可知,熱軋退火后合金的抗拉強(qiáng)度較冷軋高,延伸率總體趨勢更高。隨著退火溫度的升高,冷、熱軋態(tài)合金抗拉強(qiáng)度值之差也越來越大。退火溫度分別為180、250及300℃時,熱軋態(tài)退火合金的抗拉強(qiáng)度比冷軋態(tài)分別高了2、6及8MPa。3.3 熱軋溫度及退火工藝優(yōu)化
圖4 冷軋、熱軋態(tài)和不同溫度退火態(tài)合金的力學(xué)性能(a)室溫拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線;(b)強(qiáng)度柱狀圖;(c)延伸率柱狀圖圖7為不同溫度退火態(tài)板材的顯微組織對比照片。從圖可見,保溫30min、150℃退火后板材的金相組織仍存在大量的變形組織,200℃退火已基本完全再結(jié)晶,250℃退火后再結(jié)晶的晶粒進(jìn)一步長大。從圖8中可以看出在150℃保溫30min后,合金的抗拉強(qiáng)度由熱軋態(tài)的275 MPa上升到290 MPa,延伸率則由熱軋態(tài)的74%下降到47%,這與150℃熱軋板材的150℃退火情況類似;200、250℃退火后,合金的強(qiáng)度和延伸率逐漸下降。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]可降解鋅基生物材料的研究進(jìn)展[J]. 王魯寧,孟瑤,劉麗君,董超芳,巖雨. 金屬學(xué)報. 2017(10)
[2]回復(fù)與再結(jié)晶退火對新型HSn70-1黃銅組織及性能的影響[J]. 黃立龍,王聰興,劉新寬,劉平,陳小紅,梅品修,李偉,馬鳳倉,何代華. 有色金屬材料與工程. 2017(04)
[3]軋制工藝對ZA35合金組織和性能的影響[J]. 李榮德,宋憲杰,劉敬福. 沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2010(04)
[4]均勻化處理對AZ91鎂合金組織和力學(xué)性能的影響[J]. 金軍兵,王智祥,劉雪峰,謝建新. 金屬學(xué)報. 2006(10)
博士論文
[1]多晶高純鉭板軋制變形與退火行為研究[D]. 鄧超.重慶大學(xué) 2014
本文編號:3338028
【文章來源】:材料科學(xué)與工程學(xué)報. 2020,38(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
鑄態(tài)Zn-Mg合金的XRD圖譜
綜上可知,熱軋態(tài)板材再結(jié)晶晶粒的平均尺寸小于冷軋態(tài),這是由于鋅合金在熱軋過程中會發(fā)生動態(tài)回復(fù)和動態(tài)再結(jié)晶,這些過程會釋放較多的變形儲存能,使晶粒長大的驅(qū)動力減小,有效減小了再結(jié)晶晶粒長大[25]。結(jié)合圖4可知,熱軋退火后合金的抗拉強(qiáng)度較冷軋高,延伸率總體趨勢更高。隨著退火溫度的升高,冷、熱軋態(tài)合金抗拉強(qiáng)度值之差也越來越大。退火溫度分別為180、250及300℃時,熱軋態(tài)退火合金的抗拉強(qiáng)度比冷軋態(tài)分別高了2、6及8MPa。3.3 熱軋溫度及退火工藝優(yōu)化
圖4 冷軋、熱軋態(tài)和不同溫度退火態(tài)合金的力學(xué)性能(a)室溫拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線;(b)強(qiáng)度柱狀圖;(c)延伸率柱狀圖圖7為不同溫度退火態(tài)板材的顯微組織對比照片。從圖可見,保溫30min、150℃退火后板材的金相組織仍存在大量的變形組織,200℃退火已基本完全再結(jié)晶,250℃退火后再結(jié)晶的晶粒進(jìn)一步長大。從圖8中可以看出在150℃保溫30min后,合金的抗拉強(qiáng)度由熱軋態(tài)的275 MPa上升到290 MPa,延伸率則由熱軋態(tài)的74%下降到47%,這與150℃熱軋板材的150℃退火情況類似;200、250℃退火后,合金的強(qiáng)度和延伸率逐漸下降。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]可降解鋅基生物材料的研究進(jìn)展[J]. 王魯寧,孟瑤,劉麗君,董超芳,巖雨. 金屬學(xué)報. 2017(10)
[2]回復(fù)與再結(jié)晶退火對新型HSn70-1黃銅組織及性能的影響[J]. 黃立龍,王聰興,劉新寬,劉平,陳小紅,梅品修,李偉,馬鳳倉,何代華. 有色金屬材料與工程. 2017(04)
[3]軋制工藝對ZA35合金組織和性能的影響[J]. 李榮德,宋憲杰,劉敬福. 沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2010(04)
[4]均勻化處理對AZ91鎂合金組織和力學(xué)性能的影響[J]. 金軍兵,王智祥,劉雪峰,謝建新. 金屬學(xué)報. 2006(10)
博士論文
[1]多晶高純鉭板軋制變形與退火行為研究[D]. 鄧超.重慶大學(xué) 2014
本文編號:3338028
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