电流辅助压弯成形对Mg-2.5Nd-0.5Zn-0.5Zr合金微观组织和力学性能的影响

采用金相和透射电镜等技术系统研究了电流密度和保压时间对Mg-2.5Nd-0.5Zn-0.5Zr合金压弯成形“几”字型零件微观组织演变和成形性能的影响。结果表明,随着电流密度的增加(33.5~51.5 A·mm^(-2)),压弯“几”字型零件成形性能逐渐提高,回弹逐渐减小。随着保压时间的延长(0~20 s),回弹逐渐减小。当电流密度为51.5 A·mm^(-2),保压时间为20 s时,压弯成形的“几”字型零件表面质量良好、尺寸精度较高、基本无回弹,表现出良好的力学性能,硬度为63.8~71.3 HV。脉冲电流可以促进Mg-2.5Nd-0.5Zn-0.5Zr合金压弯成形过程中位错的滑移和攀移,减小位错塞积和缠结,同时释放残余应力,减小零件的回弹,进而提高Mg-2.5Nd-0.5Zn-0.5Zr合金的塑性变形能力和成形零件的精度。

挤压变形对Mg-2.5Nd-0.5Zn-0.5Zr合金微观组织和力学性能的影响

采用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射和拉伸试验等技术,研究了不同挤压比制备出的Mg-2.5Nd-0.5Zn-0.5Zr合金的微观组织和力学性能。结果表明,初始材料为近似等轴晶粒,平均晶粒尺寸约为23.8μm,沿晶界析出大量离异的共晶Mg;Nd相,在晶界处共晶相呈连续网状分布。挤压之后合金组织明显细化,E1(挤压比为7.65)和E2(挤压比为12.56)合金平均晶粒尺寸分别为8.1和6.3μm,力学性能显著提高,E1合金沿挤压方向的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为231 MPa、152 MPa和18.9%;E2合金沿挤压方向的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为257 MPa、213 MPa和22.4%。E2合金板材的各向异性指数与E1合金相比明显降低,结果表明增大挤压比可以有效缓解Mg-2.5Nd-0.5Zn-0.5Zr合金板材的各向异性。

Mg-2.5Nd-1.0Zn-0.5Zr合金的热变形行为及微观组织

本文采用Gleeble-1500B热模拟试验机研究了铸造Mg-2.5Nd-1.0Zn-0.5Zr稀土镁合金在变形温度为200~400℃、应变速率为0.001~0.1 s^(-1),变形程度为30%条件下的高温压缩变形行为,分析了实验合金在高温变形过程中应力与应变速率和变形温度之间的关系。结果表明,Mg-2.5Nd-1.0Zn-0.5Zr镁合金热变形时,变形温度和应变速率是影响合金热变形性能的重要因素。应变速率越低,温度越高时更容易发生再结晶。提高变形温度和变形量、降低应变速率,均使动态再结晶程度增加,晶粒尺寸加大。

纳米羟基磷灰石对Mg-Zn-Zr合金体外生物性能的影响

采用常规熔炼方法在氩气保护和电磁搅拌条件下制备了纳米羟基磷灰石（nHA）/Mg-2.5Zn-0.5Zr（质量分数,%）生物复合材料,并与基体镁合金对比,通过与大鼠成骨细胞共培养考察材料的体外生物相容性。结果表明,2组材料均无明显细胞毒性,但在倒置相差显微镜下,nHA/Mg-2.5Zn-0.5Zr材料周边细胞形态完好,密度显著高于基体镁合金组,前3天培养液中基本无材料溶出物,5~7天后溶出物少于基体镁合金组。细胞生长曲线显示,随着培养时间延长2组材料表面的细胞数量均呈上升趋势,而在复合培养的第3天和第5天,nHA/Mg-2.5Zn-0.5Zr复合材料表面细胞增殖量显著大于基体镁合金组。扫描电镜下可见成骨细胞对2组材料的反应有所不同,在复合材料表面,细胞呈梭形或三角形紧密贴伏,其伪足正常伸展使细胞彼此相连,7天后完全覆盖了整个试样。相反,基体镁合金表面细胞呈纺锤状,显示与材料的细胞吸附性较差。