本文關(guān)鍵詞：血管支架用超細晶Mg-Zn-Y-Nd合金組織及性能的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：往復(fù)擠壓（CEC）作為一種新型大塑性變形（SPD）技術(shù)，在超細晶金屬材料制備方面表現(xiàn)出很大的應(yīng)用潛力。本文以擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的血管支架用Mg-Zn-Y-Nd合金為研究對象，采用已經(jīng)發(fā)展較為成熟的等通道轉(zhuǎn)角擠壓（ECAP）技術(shù)和正在快速發(fā)展的CEC技術(shù)，通過這兩種SPD工藝來制備細晶鎂合金，并采用光學(xué)顯微鏡（OM）、掃描電子顯微鏡（SEM）、室溫拉伸實驗、高溫拉伸實驗、動電位極化曲線測試、體外腐蝕實驗等測試手段，對SPD變形過程中晶粒細化的主要機制、加工前后室溫力學(xué)性能的變化情況、超細晶鎂合金的超塑性變形行為以及其在模擬體液（SBF）中的降解行為進行詳細研究。 微觀組織觀察結(jié)果表明，CEC對Mg-Zn-Y-Nd合金具有強烈的細化作用，細化后的顯微組織呈均勻的等軸晶，部分第二相顆粒沿著晶界呈條狀團簇分布，同時部分固溶析出的第二相顆粒晶粒極為細小（甚至達到納米級），均勻分布在晶粒內(nèi)部；ECAP試樣同樣呈現(xiàn)出等軸晶組織，但由于變形溫度過高發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶的晶粒長大現(xiàn)象，第二相顆粒較為均勻的分布在基體內(nèi)和晶界上，并未形成團簇狀，部分第二相顆粒沿著擠壓方向有一定的方向性；而正擠壓10~15μm大晶粒周圍被發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶的3~5μm小晶粒所包圍，顯微組織不均勻，第二相顆粒在合金中平行于擠壓方向呈條帶狀團簇分布。 研究發(fā)現(xiàn)，CEC Mg-Zn-Y-Nd合金主要是通過合金發(fā)生完全動態(tài)再結(jié)晶從而細化晶粒，而第二相種類和數(shù)量的增多對于促進鎂合金在擠壓變形過程中的組織細化非常有效。 室溫力學(xué)性能實驗表明，具有超細晶組織的CEC試樣的抗拉強度為297MPa，高于ECAP試樣的239MPa和正擠壓試樣的280MPa，遵循經(jīng)典的Hall-petch公式。ECAP試樣屈服強度大幅度下降表明，變形溫度對屈服強度的影響要比抗拉強度明顯，ECAP試樣與正擠壓、CEC試樣相比屈服強度下降幅度高于50%，抗拉強度的下降小于20%。 特別值得注意的是經(jīng)過CEC和ECAP加工后，Mg-Zn-Y-Nd合金的伸長率有了顯著提高，分別達到了29.4%和30.1%。Mg-Zn-Y-Nd合金塑性的改善主要在于斷裂方式的改變。正擠壓態(tài)試樣的斷裂方式為穿晶斷裂，ECAP和CEC試樣的斷裂方式是沿第二相與基體界面或晶界斷裂，而在ECAP試樣中發(fā)現(xiàn)大量孿晶表明其變形主要是通過孿晶和滑移的相互作用。 高溫拉伸實驗結(jié)果表明，CEC超細晶Mg-Zn-Y-Nd合金在溫度為250~350℃，，應(yīng)變速率為1×104s1~1×102s1范圍內(nèi)具備優(yōu)異的超塑性，當溫度升高到350℃，應(yīng)變速率降低到1×104s1時，獲得最大伸長率447%，在此變形條件下的m值為0.424，說明在此條件下的變形機制主要為晶界滑動。 體外腐蝕實驗表明，三種擠壓工藝的自腐蝕電位遞增的順序為正擠壓＜ECAP＜CEC，CEC初始腐蝕傾向最��；經(jīng)過720h浸泡實驗CEC試樣表面腐蝕形貌呈現(xiàn)均勻腐蝕特征，平均腐蝕速度大約為1.0837mm/year。CEC技術(shù)成功的提高了血管支架用Mg-Zn-Y-Nd合金的耐腐蝕性。
【關(guān)鍵詞】：鎂合金 等通道轉(zhuǎn)角擠壓 往復(fù)擠壓 超塑性 模擬體液
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TG146.22;R318.08
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-9
• 目錄9-12
• 圖和附表清單12-13
• 1 緒論13-26
• 1.1 鎂合金血管支架國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及應(yīng)用前景14-17
• 1.2 大塑性變形技術(shù)17-21
• 1.2.1 等通道轉(zhuǎn)角擠壓（ECAP）18-19
• 1.2.2 往復(fù)擠壓（CEC）19
• 1.2.3 高壓扭轉(zhuǎn)（HPT）19-20
• 1.2.4 攪拌摩擦加工（FSP）20-21
• 1.2.5 累積疊軋（ARB）21
• 1.3 超塑性變形21-23
• 1.3.1 超塑性發(fā)展歷史21-22
• 1.3.2 鎂合金超塑性變形研究現(xiàn)狀及進展22-23
• 1.4 選題意義、研究內(nèi)容及技術(shù)路線23-26
• 1.4.1 選題意義23-24
• 1.4.2 研究內(nèi)容24-25
• 1.4.3 技術(shù)路線25-26
• 2 實驗設(shè)備及方法26-34
• 2.1 實驗材料26
• 2.2 大塑性變形工藝26-29
• 2.2.1 等通道轉(zhuǎn)角擠壓26-28
• 2.2.2 往復(fù)擠壓28-29
• 2.3 微觀組織觀察及分析29-30
• 2.3.1 金相顯微組織29
• 2.3.2 掃描電鏡29-30
• 2.4 力學(xué)性能測試30-31
• 2.4.1 室溫拉伸試驗30
• 2.4.2 高溫拉伸試驗30-31
• 2.5 腐蝕性能測試31-34
• 2.5.1 動電位極化曲線測試32
• 2.5.2 腐蝕速度測試32-34
• 2.5.2.1 析氫實驗32-33
• 2.5.2.2 失重測試33-34
• 3 超細晶 Mg-Zn-Y-Nd 合金組織演變及室溫力學(xué)性能研究34-48
• 3.1 大塑性變形后 Mg-Zn-Y-Nd 合金的組織演變34-43
• 3.1.1 ECAP Mg-Zn-Y-Nd 合金晶粒尺寸、形貌的演變34-35
• 3.1.2 CEC Mg-Zn-Y-Nd 合金晶粒尺寸、形貌的演變35-37
• 3.1.3 大塑性變形過程中第二相形貌及分布37-39
• 3.1.4 超細晶鎂合金的細化機制39-43
• 3.2 大塑性變形后 Mg-Zn-Y-Nd 合金室溫力學(xué)性能與斷裂行為研究43-45
• 3.2.1 Mg-Zn-Y-Nd 合金室溫力學(xué)性能43-44
• 3.2.2 Mg-Zn-Y-Nd 合金室溫斷裂行為研究44-45
• 3.3 晶粒大小、第二相及孿晶對 Mg-Zn-Y-Nd 合金室溫伸長率影響45-48
• 4 Mg-Zn-Y-Nd 合金的超塑性力學(xué)特征及變形機制48-59
• 4.1 Mg-Zn-Y-Nd 合金超塑性變形的力學(xué)特征48-55
• 4.1.1 正擠壓 Mg-Zn-Y-Nd 合金超塑性變形的力學(xué)特征49-52
• 4.1.2 CEC Mg-Zn-Y-Nd 合金超塑性變形的力學(xué)特征52-55
• 4.2 超細晶 Mg-Zn-Y-Nd 合金超塑性變形機制探討55-59
• 5 超細晶 Mg-Zn-Y-Nd 合金在 SBF 中腐蝕行為研究59-67
• 5.1 動電位極化曲線測試59-60
• 5.2 Mg-Zn-Y-Nd 合金腐蝕速度的測定60-63
• 5.2.1 析氫實驗60-61
• 5.2.2 失重測試61-63
• 5.3 SBF 浸泡后試樣表面腐蝕形貌觀察63-65
• 5.3.1 宏觀形貌63
• 5.3.2 微觀形貌63-65
• 5.4 超細晶 Mg-Zn-Y-Nd 合金生物腐蝕機理的討論65-67
• 6 結(jié)論67-69
• 6.1 主要結(jié)論67-68
• 6.2 展望68-69
• 參考文獻69-75
• 致謝75-76
• 個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果76

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 ;Microstructure and mechanical properties of ZE10 magnesium alloy prepared by equal channel angular pressing[J];International Journal of Minerals Metallurgy and Materials;2009年05期

2 陳華;趙仙先;;生物可降解鎂合金支架研究現(xiàn)狀[J];介入放射學(xué)雜志;2011年01期

  本文關(guān)鍵詞：血管支架用超細晶Mg-Zn-Y-Nd合金組織及性能的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：358931