固溶处理对Mg-Zn-Y-Zr-Ca生物镁合金组织及腐蚀性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及电化学工作站等设备,研究了固溶理对Mg-3.0Zn-0.6Y-0.5Zr-0.3Ca(质量分数,%)合金显微组织及生物腐蚀性能的影响。结果表明:铸态合金的显微组织由α-Mg枝晶、条状Mg_3YZn_6相和球状Ca_2Mg_6Zn_3组成。随着固溶温度(360~450℃)的升高,合金中的析出相逐渐溶解,同时,组织中有富Zr新相析出。电化学测试结果表明,合金经420℃×24 h固溶处理后,其腐蚀电位和腐蚀电流密度分别为-1.468 V和8.943μA/cm^2,显示出优异的耐蚀性能,这主要归因于低的第二相体积分数和细小的晶粒尺寸。

铸造镁合金Mg-Zn-Y-Zr-Ca在模拟体液中的腐蚀行为

采用光学显微镜和扫描电子显微镜研究了铸态Mg-3Zn-0.6Y-0.5Zr-0.3Ca(质量分数/%)合金的显微组织,采用失重法测试了合金在模拟体液中浸泡不同时间的生物腐蚀性能,并对合金的腐蚀行为进行分析。结果表明,Mg-3Zn-0.6Y-0.5Zr-0.3Ca合金中沿晶界连续分布的Mg3YZn6相对合金的腐蚀具有作为微阴极加速基体腐蚀或抑制腐蚀扩展的双重作用。Mg-3Zn-0.6Y-0.5Zr-0.3Ca合金的腐蚀过程分为3个阶段:晶界附近溶质原子贫化区形成几微米宽的腐蚀凹槽,在富Zr-贫Zr区形成大量腐蚀斑点,腐蚀凹槽和腐蚀斑点相互扩展破坏基体。

固溶处理对Mg-Zn-Y-Zr-Ca生物镁合金微观组织和力学性能的影响

通过合金的制备,微观组织的观察以及力学性能的测试,研究了固溶温度以及固溶时间对医用生物镁合金Mg-3Zn-1Y-0.6Zr-0.5Ca组织和性能的影响,选择出最佳的热处理工艺。结果表明:提高固溶温度和延长保温时间都能够使第二相溶质原子充分溶进镁基体,增大固溶度,从而提高合金的抗拉强度,但会使合金的塑性下降。本实验合金经过460℃固溶24 h后,抗拉强度达到210 MPa,伸长率达到11.7%,大大提高了铸态生物镁合金的力学性能。

可降解血管支架用Mg-2Y-xZn-0.4Zr合金腐蚀性能的研究

为了提高镁合金耐腐蚀性能,制备了血管支架用Mg-2Y-xZn-0.4Zr(x=0,1,2,4质量分数%)合金,采用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、失重等方法研究了四种合金在模拟人体体液(SBF溶液)中的腐蚀性能。结果表明,Zn元素的加入使得合金晶粒细化,1%的Zn元素加入后合金出现Mg_3YZn_6相,当Zn含量提高到2%时出现Mg_3Y_2Zn_3相,合金耐腐蚀性能先提高后降低。Mg-2Y-1Zn-0.4Zr合金展现出最佳的耐腐蚀性能。

Gd对心血管支架用Mg-Zn-Gd-Zr合金的腐蚀性能的影响

为了改善Mg-Zn-Zr三元合金的耐腐蚀性能,通过添加稀土元素Gd制备含量分别为0%、1%、2%和3%的Mg-4Zn-x Gd-0.4Zr四元镁合金。使用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、电化学工作站以及浸泡实验,研究了在模拟血液中四元合金的腐蚀性能。结果表明,添加Gd元素以后,合金中出现了Mg3Gd新相,合金的晶粒得到了细化,同时合金的耐腐蚀性能有了很大的提高。Mg-4Zn-1Gd-0.4Zr在本次研究中表现出了最优异的耐腐蚀性能。

固溶时效对Mg-2Y-1Zn-0.4Zr生物镁合金组织和力学性能的影响

采用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM＆EDS）、X-射线衍射仪（XRD）及万能力学试验机等研究了固溶时效对Mg-2Y-1Zn-0.4Zr合金微观组织和力学性能的影响。结果表明：铸态Mg-2Y-1Zn-0.4Zr合金主要由α-Mg基体和沿晶界呈半连续状分布的Mg3YZn6准晶相组成;经固溶时效处理后,大部分第二相以细小的颗粒状均匀分布在基体和晶界处,同时生成部分的孪晶;T6处理后合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为258 MPa、144 MPa和15%,相比于铸态分别提高了6.6%、6.7%和8.4%。

Zn对生物镁合金Mg-Zr-Mn合金力学性能以及腐蚀性能的影响

研究Zn对Mg-Zr-Mn合金显微组织、力学性能和在模拟体液中腐蚀性能的影响。结果表明:Zn可以显著细化Mg-Zr-Mn合金的铸态组织,当合金中Zn含量(质量分数)逐渐增大,合金的晶粒尺寸逐渐减小。合金的力学性能在Zn含量在4%时达到最大,拉伸强度和屈服强度分别达到240 MPa和122 MPa,伸长率显著提高。Mg-Zr-Mn合金中加入2%的Zn,能够使耐蚀性显著提高。