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高电导率Mg-Al-Sr耐热镁合金的研究

潘虎成 , 潘复生 , 张磊 , 彭建 , 吴璐 , 吕斌江 , 黄美娜 , 赵朝勇

稀有金属

采用普通铸造法制备了Mg-3Al-xSr (x=0.1~0.9,质量分数,%)系列合金.利用金相显微镜、XRD、SEM、电导率测量仪和显微硬度仪等手段对该系列合金的金相组织、显微结构、电导率及维氏显微硬度等性能进行了测试.结果表明,在Mg-3A1合金中添加少量Sr元素(<0.1%)会生成Al4Sr相,而继续增加Sr后(>0.1%)合金中开始出现Mg-A1-Sr相(τ相),Mg-Al-Sr铸态合金的电导率因此随着Sr含量的增加而不断提高;经高温热处理后(400℃),热处理态Mg-Al-Sr合金的电导率均随着热处理时间的延长而不断增加,这主要是由τ相逐渐分解并转变为Al4Sr相引起的;添加少量的Sr(<0.1%)会降低Mg-3A1合金的显微硬度,而随着Sr元素的继续添加(>0.1%),合金的显微硬度先增大后减小,并在Sr含量达到0.6%时达到峰值;此外,高温热处理会降低Mg-Al-Sr铸态合金的显微硬度.

关键词: 耐热镁合金 , 电导率 , 热处理

Zn、Ag对热挤压单相生物镁合金组织和力学性能的影响

赵虹 , 王利卿 , 杨波 , 孙世能 , 任玉平 , 潘虎成 , 秦高梧

有色金属工程 doi:10.3969/j.issn.2095-1744.2017.02.001

利用扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和X-射线衍射(XRD)分析了元素Zn、Ag对热挤压单相生物镁合金微观组织及力学性能的影响.X射线衍射结果表明元素Zn和Ag的添加没有改变镁合金的相组成及晶体结构.与未添加Zn和Ag元素的合金相比,添加3% Zn元素镁合金(Mg-3Zn合金)的屈服强度由101 MPa提高到121 MPa,抗拉强度由188 MPa提高到228 MPa,而延伸率由17.86%降低至12.57%.进一步添加0.5%的元素Ag后,合金(Mg-3Zn-0.5Ag合金)的屈服强度和抗拉强度没有明显变化,但延伸率提高至14.77%.EBSD和XRD织构分析结果表明,添加合金元素Zn和Ag后镁合金的晶粒尺寸增大,晶粒中的孪晶数量减少,但{0002}基面织构强度增加,这是其力学性能差异的根本原因.

关键词: 生物镁合金 , 反向热挤压 , 孪晶 , 力学性能

挤压态 Mg-Sn-Ca 合金的显微组织、力学及生物腐蚀性能

赵朝勇 , 潘复生 , 潘虎成

中国有色金属学报(英文版) doi:10.1016/S1003-6326(16)64232-2

制备了用于骨科的挤压态 Mg?Sn?Ca 合金,并应用金相显微镜、扫描电子显微镜、X 射线衍射仪、拉伸测试、浸泡测试和电化学测试等仪器和方法对其进行研究。结果表明:当锡添加量为1%,钙含量从0.2%增加到0.5%时,挤压态 Mg?Sn?Ca 合金的显微组织变得均匀,力学性能增加,耐腐蚀性提高。钙含量进一步增加到1.5%时,合金的强度增加,但伸长率和耐腐蚀性降低。在钙含量为0.5%的合金中,锡的含量从1%增加到3%时,合金的最大抗拉强度增加,耐腐蚀性降低。当锡含量为2%时,合金呈现最低的屈服强度和伸长率。挤压态 Mg?Sn?Ca合金的这些行为受到 Sn/Ca 比率的控制。分析表明挤压态 Mg?1Sn?0.5Ca 合金有潜力作为可降解骨科植入体。

关键词: 镁合金 , Mg-Sn-Ca合金 , 生物可降解性 , 骨科植入体 , 显微组织 , 力学性能 , 腐蚀

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