本文關(guān)鍵詞：醫(yī)用鎂合金的高壓扭轉(zhuǎn)組織演變及熱壓縮變形行為研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：作為可降解生物材料的鎂合金具有優(yōu)異的生物相容性和力學(xué)相容性,已成為醫(yī)用金屬材料領(lǐng)域研究的一個(gè)重要方向。然而鎂合金塑性和熱成形性差的缺點(diǎn)使精密器件加工困難。本實(shí)驗(yàn)中試圖引進(jìn)高壓扭轉(zhuǎn)法以改善鎂合金的性能。結(jié)果表明:Mg-0.8Ca%-3%Nd合金由基體相α-Mg、第二相Mg41Nd5和Mg2Ca構(gòu)成,沒(méi)有新的相產(chǎn)生,只是該合金的滑移面發(fā)生了轉(zhuǎn)變,這種轉(zhuǎn)變使該鎂合金的滑移面增多,有利于鎂合金的塑性成形。同樣,WE43合金中亦沒(méi)有發(fā)生相變,但是其滑移面由錐面滑移向基面滑移轉(zhuǎn)變。隨著扭轉(zhuǎn)圈數(shù)的增加,Mg-0.8Ca%-3%Nd鎂合金中沿晶粒晶界集聚的第二相破碎并趨于均勻化分布,其顯微硬度顯著增加;WE43鎂合金中晶粒明顯細(xì)化至10圈時(shí)的200~300nm。在熱加工過(guò)程中低層錯(cuò)能的鎂合金易發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶,因此動(dòng)態(tài)再結(jié)晶亦是改善鎂合金綜合性能的一種有效途徑。本文對(duì)WE43鎂合金進(jìn)行熱壓縮試驗(yàn),并結(jié)合熱加工圖來(lái)研究鎂合金在不同變形溫度和應(yīng)變速率下的熱變形行為,為后續(xù)鎂合金ECAP處理提供必要的依據(jù)。結(jié)果表明:該合金的流變應(yīng)力隨著變形溫度的升高和應(yīng)變速率的減小而降低,其流變應(yīng)力滿足雙曲正弦本構(gòu)關(guān)系。依據(jù)該合金的熱加工圖和不同變形條件下的組織狀態(tài),獲得WE43醫(yī)用鎂合金的最佳加工區(qū)間為400~450℃/0.003~0.02s-1,在此區(qū)域加工時(shí),貢獻(xiàn)于合金組織演變的耗散能較大,有利于動(dòng)態(tài)再結(jié)晶;經(jīng)金相組織觀察發(fā)現(xiàn),整個(gè)合金內(nèi)部均勻地分布著等軸的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶小晶粒。
【關(guān)鍵詞】：高壓扭轉(zhuǎn) 高溫壓縮 微觀組織 顯微硬度 流變應(yīng)力 本構(gòu)方程 熱加工圖
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG146.22;R318.08
【目錄】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 第1章 緒論11-24
• 1.1 引言11
• 1.2 生物醫(yī)用材料及其特性11-12
• 1.3 生物材料的分類12-14
• 1.3.1 生物高分子材料12
• 1.3.2 生物陶瓷材料12
• 1.3.3 生物醫(yī)用復(fù)合材料12-13
• 1.3.4 生物衍生材料13
• 1.3.5 生物醫(yī)用金屬材料13-14
• 1.4 生物醫(yī)用鎂合金的應(yīng)用14-16
• 1.4.1 醫(yī)用鎂合金的優(yōu)勢(shì)14
• 1.4.2 醫(yī)用鎂合金的研究進(jìn)展14-16
• 1.4.3 鎂合金亟待解決的問(wèn)題16
• 1.5 醫(yī)用鎂合金塑性改性手段16-20
• 1.5.1 大塑性變形技術(shù)16-20
• 1.5.2 熱加工塑性變形20
• 1.6 鎂合金流變形為研究20-22
• 1.6.1 鎂合金流變應(yīng)力曲線與本構(gòu)關(guān)系21
• 1.6.2 組織演變特性21-22
• 1.6.3 熱加工圖的建立與應(yīng)用22
• 1.7 課題研究意義及研究?jī)?nèi)容22-24
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料及分析方法24-29
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料24
• 2.2 WE43鎂合金熔煉準(zhǔn)備及熔鑄過(guò)程24-25
• 2.3 高壓扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)25-26
• 2.3.1 HPT試樣制備25
• 2.3.2 高壓扭轉(zhuǎn)設(shè)備25-26
• 2.3.3 顯微硬度的測(cè)試26
• 2.4 鎂合金熱壓縮試驗(yàn)26-27
• 2.4.1 熱壓縮試樣制備及工藝26-27
• 2.4.2 高溫壓縮實(shí)驗(yàn)設(shè)備27
• 2.5 合金物相及組織分析27-28
• 2.5.1 金相微觀組織觀察27-28
• 2.5.2 掃描電鏡（SEM）及能譜（EDS）分析28
• 2.5.3 X射線衍射儀（XRD）28
• 2.5.4 透射電子顯微鏡（TEM）及透射試樣制備28
• 2.6 本章小結(jié)28-29
• 第3章 高壓扭轉(zhuǎn)對(duì)Mg-0.8Ca-3Nd和WE43醫(yī)用鎂合金組織的影響29-36
• 3.1 引言29
• 3.2 高壓扭轉(zhuǎn)前后Mg-0.8Ca-3Nd和WE43鎂合金的物相分析29-31
• 3.3 高壓扭轉(zhuǎn)對(duì)醫(yī)用Mg-0.8Ca-3Nd合金第二相的影響31-33
• 3.4 高壓扭轉(zhuǎn)對(duì)醫(yī)用WE43鎂合金微觀組織的影響33-35
• 3.5 本章小結(jié)35-36
• 第4章高壓扭轉(zhuǎn)對(duì)醫(yī)用Mg-0.8Ca-3Nd合金力學(xué)性能的影響36-41
• 4.1 引言36
• 4.2 高壓扭轉(zhuǎn)過(guò)程中剪切應(yīng)變量理論基礎(chǔ)36-38
• 4.3 高壓扭轉(zhuǎn)過(guò)程中Mg-0.8Ca-3Nd合金硬度的演變38-40
• 4.4 本章小結(jié)40-41
• 第5章 WE43醫(yī)用鎂合金高溫流變行為研究41-47
• 5.1 引言41
• 5.2 真應(yīng)力－應(yīng)變曲線41-43
• 5.3 WE43鎂合金本構(gòu)方程的構(gòu)建43-45
• 5.4 本章小結(jié)45-47
• 第6章 醫(yī)用鎂合金WE43的熱加工圖47-58
• 6.1 引言47
• 6.2 加工圖理論基礎(chǔ)47-49
• 6.2.1 動(dòng)態(tài)材料模型47-49
• 6.2.2 Prasad失穩(wěn)準(zhǔn)則49
• 6.3 WE43鎂合金熱加工圖的建立49-53
• 6.3.1 WE43鎂合金功率耗散圖50-53
• 6.3.2 WE43鎂合金加工圖53
• 6.4 加工圖的分析53-56
• 6.5 本章小結(jié)56-58
• 結(jié)論58-59
• 參考文獻(xiàn)59-64
• 致謝64-65
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文65

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