WE43鎂合金心臟支架管材成形工藝及組織性能
本文關(guān)鍵詞:WE43鎂合金心臟支架管材成形工藝及組織性能,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:目前,臨床使用的金屬血管支架材料主要有不銹鋼、鎳鈦合金、鈷鉻合金等,它們植入后作為異物將永久性存留在體內(nèi),會不同程度地刺激周邊肌體組織,導(dǎo)致不同程度的炎癥反應(yīng)、血管內(nèi)膜增生、再狹窄等問題。鎂合金具有無毒、可降解的特性,作為血管支架材料有著無可比擬的優(yōu)勢,正引起人們越來越多的關(guān)注。 該課題針對WE43鎂合金血管支架管材的制備,進行了合金熔煉,均勻化退火處理等實驗制備性能優(yōu)良的擠壓坯料,進行了模具的設(shè)計及模具擠壓過程的數(shù)值模擬,研究了不同擠壓條件和熱處理制度對擠壓管材的影響,成功制備出了4×0.2mm的血管支架用毛細管。 論文獲得了以下主要結(jié)論: (1)鑄態(tài)WE43鎂合金組織主要由α-Mg+β-Mg41Nd5相+γ-Mg24Y5相組成,通過均勻化處理,枝晶偏析消除,非平衡相溶解,其最佳的均勻化退火制度為450℃×18h。 (2)設(shè)計了一套鎂合金管材擠壓模具,其中擠壓杯模角為60o,工作帶長度為5mm,入口處的圓角半徑為3mm,擠壓針直徑采取斜度設(shè)計以避免彎曲。 (3)管材擠壓數(shù)值模擬顯示:擠壓過程中,凹模型腔附近的空心坯料內(nèi)側(cè)流動快、外側(cè)流動慢。坯料擠出后,凹模工作帶附近坯料的流動速度、等效應(yīng)變、等效應(yīng)變速率、溫升、等效應(yīng)力等分布集中,數(shù)值較大,說明該區(qū)域變形最劇烈。 (4)在擠壓溫度為450℃、擠壓速度為2mm/s、擠壓比為69.6的條件下能夠順利擠出10×1.5mm的鎂合金管材。 (5)降低擠壓溫度、增大擠壓速度以及增大擠壓比都能減小擠壓管材再結(jié)晶晶粒尺寸。管材經(jīng)過480℃×8h+200℃×20h固溶時效處理后,具備了優(yōu)良的綜合力學(xué)性能,其抗拉強度和屈服強度分別達到了289.5MPa和190.3MPa,伸長率達到了16.6%。
【關(guān)鍵詞】:WE43 鎂合金 均勻化退火 模擬 熱擠壓 再結(jié)晶
【學(xué)位授予單位】:沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:R318.08
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第一章 緒論9-22
- 1.1 引言9
- 1.2 生物醫(yī)用材料的分類及性質(zhì)9-10
- 1.3 血管支架材料的應(yīng)用研究10-14
- 1.3.1 血管支架的要求10-11
- 1.3.2 不可降解血管支架材料11-13
- 1.3.3 可降解血管支架材料13-14
- 1.4 新型可降解鎂合金的性能14-16
- 1.4.1 鎂合金的力學(xué)性能14-16
- 1.4.2 鎂合金的降解特性16
- 1.5 可降解鎂合金血管支架研究現(xiàn)狀16-17
- 1.6 鎂合金血管支架的優(yōu)缺點17-19
- 1.7 提高可降解鎂合金材料性能的措施19-21
- 1.8 論文的研究意義及主要內(nèi)容21-22
- 1.8.1 論文研究意義21
- 1.8.2 主要研究內(nèi)容21-22
- 第二章 實驗方法、材料及設(shè)備22-28
- 2.1 實驗方案的制定22
- 2.2 實驗材料及設(shè)備22-23
- 2.2.1 實驗材料22
- 2.2.2 實驗設(shè)備22-23
- 2.3 實驗過程23-28
- 2.3.1 WE43 鎂合金的熔煉23-24
- 2.3.2 WE43 鎂合金的均勻化退火處理24
- 2.3.3 WE43 鎂合金管材擠壓實驗24-26
- 2.3.4 管材熱處理26
- 2.3.5 WE43 鎂合金管材的拉拔實驗26
- 2.3.6 組織性能的表征26-28
- 第三章 管材擠壓模具設(shè)計及數(shù)值模擬28-38
- 3.1 管材擠壓模具設(shè)計28-32
- 3.1.1 擠壓力計算28-29
- 3.1.2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計29
- 3.1.3 凹模設(shè)計29-31
- 3.1.4 凸模設(shè)計31
- 3.1.5 模具材料的選擇31-32
- 3.2 管材擠壓有限元模擬32-38
- 3.2.1 模型的建立及參數(shù)設(shè)置32-33
- 3.2.2 管材擠壓數(shù)值模擬結(jié)果及分析33-38
- 第四章 WE43鎂合金管材成形工藝及組織性能分析38-48
- 4.1 均勻化退火處理對鑄態(tài) WE43 鎂合金組織的影響38-40
- 4.2 擠壓溫度對擠壓管材及其組織性能的影響40-42
- 4.2.1 擠壓溫度對擠壓管材的影響40
- 4.2.2 擠壓溫度對管材組織和性能的影響40-42
- 4.3 擠壓速度對擠壓管材及其組織性能的影響42-43
- 4.3.1 擠壓速度對擠壓管材的影響42
- 4.3.2 擠壓速度對管材組織和性能的影響42-43
- 4.4 擠壓比對擠壓管材及其組織性能的影響43-45
- 4.4.1 擠壓比對擠壓管材的影響43-44
- 4.4.2 擠壓比對管材組織和性能的影響44-45
- 4.5 熱處理對管材組織和性能的影響45-47
- 4.6 WE43 鎂合金支架用毛細管的制備47-48
- 第五章 結(jié)論48-49
- 參考文獻49-53
- 在校研究成果53-54
- 致謝54
【參考文獻】
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