Ca对医用Mg-4Zn合金轧制板材组织与性能的影响

采用金相分析、扫描电镜分析和拉伸测试等手段研究了Ca含量(质量分数0.3%,0.6%和0.9%)对高应变速率轧制Mg-4Zn基合金板材显微组织、力学性能和耐生体腐蚀性能的影响.结果表明:加入Ca可以细化Mg-4Zn合金的动态再结晶晶粒,导致合金中残余第2相的含量增加和尺寸增大,并提高其抗拉强度和屈服强度.其中,Mg-4Zn-0.9Ca合金的抗拉强度和屈服强度分别为300 MPa和278 MPa,比基体合金分别提高了12.4%和68.5%.然而,合金的耐腐蚀性能和剩余抗拉强度随着Ca含量的增加而下降,可归因于合金中残余第2相含量的增加以及尺寸增大.Mg-4Zn合金板材中第2相比较细小、分布均匀,倾向于均匀腐蚀,在0.9%NaCl溶液中浸泡7d的平均腐蚀速率为0.80mg/(cm^2·d),浸泡7d,15d后的剩余抗拉强度分别为217 MPa和205 MPa.

高应变速率轧制对Mg-4Zn合金组织及性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、浸泡质量损失和拉伸测试等手段研究了高应变速率轧制对Mg-4Zn合金微观组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响。结果表明:固溶处理后进行高应变速率轧制,Mg-4Zn合金发生了均匀的动态再结晶,平均晶粒尺寸为4μm,力学性能明显改善,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为286 MPa、180 MPa和27.4%。固溶态、轧制态合金由于第二相含量及尺寸明显小于铸态,腐蚀方式为较均匀的丝状腐蚀,耐蚀性大大提高。Hank’s溶液中浸泡15 d实验表明,轧制态耐蚀性最佳,平均腐蚀速率为0.25 mg/(cm^2·d),约为铸态的1/5;其剩余抗拉强度最高为215 MPa,远高于铸态和固溶态。