关键词： AZ31镁合金   非基面织构   冷轧工艺   显微组织演化   变形机制  

摘要： 对基极由板材法向向轧向偏离±40°的罕见双峰织构AZ31镁合金板材进行多道次冷轧实验研究。该板材由等径角轧制−连续弯曲−退火工艺制备。实验结果表明,该罕见双峰织构能大幅度提高板材的冷轧累积减薄率至39.2%,是传统强基面织构板材冷轧累积减薄率的2倍以上(18.3%)。金相和电子背散射衍射分析表明,该罕见双峰织构板材在冷轧过程中的显微组织及织构演化与传统强基面织构板材的区别显著。施密特因子(SF)分析表明,在冷轧过程中,基面滑移和{1012}拉伸孪晶的SF值较大,而柱面滑移和锥面滑移的SF值较小。因此,基面滑移和{1012}拉伸孪晶在该罕见双峰织构AZ31镁合金板材冷轧过程中将被大量激活来承载塑性应变,进而显著提高板材的冷轧成形性能。

关键词： 变形镁合金   异质结构   加工工艺   机械性能  

摘要： 异质结构由机械性能存在显著差异的软区和硬区组成,变形过程中软区和硬区不同的机械性能可诱发额外的强韧化机制,从而影响材料的综合机械性能。近年来,异质结构镁合金的制备工艺和性能改善机制研究受到了材料工作者的广泛关注。综述了双相结构、双峰结构、异质片层结构和梯度结构4种典型异质结构变形镁合金的制备工艺和性能特点,并讨论了异质结构镁合金的发展现状以及该领域面临的挑战,为新型异质结构镁合金的应用指明了方向。

关键词： 镁合金   高压压铸   数值模拟   工艺参数  

摘要： 利用CATIA软件对坐垫骨架辅助三维造型、网格划分,并通过仿真模拟软件ProCAST对其进行了数值模拟,完成了压铸工艺初步优化。首先设计并优化了浇注系统,然后选取浇注温度,模具温度、压射速度和低压压力4个工艺参数作为模拟工艺参数,对充型与凝固过程、温度场和速度场进行了数值模拟计算与分析,并对缺陷及其形成位置进行了预测,最终给出优化的压铸工艺参数:浇注温度为670℃,模具预热温度为190℃,压射速度为6 m/s和低压压力为0.15 MPa。

关键词： 镁合金   压铸   田口试验   工艺优化  

摘要： 基于Magma软件对抬头显示支架(HUD)设计了2种浇注系统方案,通过数值模拟分析给出优化方案,在此基础上采用田口试验研究了压铸过程中浇注温度、模具预热温度及压射速度对汽车HUD卷气量和缩孔率的影响,得到了优化的压铸工艺参数:浇注温度为660℃、模具预热温度为200℃、压射速度为6.5 m/s,并进行了压铸试模。结果表明,在优化工艺参数组合下能够有效减少汽车HUD的内部缩松、缩孔缺陷。

关键词： 褐藻寡糖   褐藻胶   创面  

摘要： 目的研究不同裂解程度褐藻寡糖的生物相容性及其对创面愈合的影响。方法依赖分子量差异,通过透析法分离不同裂解程度褐藻寡糖,分子量分别为<1000、1000~5000、5000~10000、>10000,并采用未裂解的褐藻胶作为对照。观察不同分子量褐藻寡糖成膜能力,检测成膜后的阻菌性、保湿性,根据GB/T 16886的要求,检测细胞毒性、致敏反应、皮内刺激,验证生物相容性。SD大鼠背部制备直径3 cm的全层创面缺损模型,采用不同裂解程度褐藻寡糖溶液换药,分别为实验组1~4,褐藻胶溶液换药作为阳性对照组,生理盐水换药作为阴性对照组。每日换药,在第7天和第14天计算创面愈合率,并取创面组织行HE染色观察组织变化,行天狼星红-苦味酸染色观察胶原蛋白分泌情况。结果当分子量<1000时,未能观察到成膜表现,且无明显阻菌性及保湿性。随着分子量增加,成膜能力、阻菌性及保湿性增强。不同分子量褐藻寡糖及未裂解褐藻胶在0.02%浓度下均无明显细胞毒性、致敏性,但当分子量<1000时,具有轻微皮内刺激反应。造模后第7天和第14天,除实验组2外,实验组各组及阳性对照组创面愈合率均明显高于阴性对照组(F=0.018、0.097、0.016、0.055,t=3.737、3.853、3.861、3.525;P<0.05;F=0.562、0.111、1.162、0.206,t=3.484、-1.557、-0.319、3.851;P<0.05)。HE和天狼星红-苦味酸染色提示分子量达到5000以上时,肉芽组织增生明显,胶原蛋白含量增高。结论低裂解程度的褐藻寡糖具有成膜、阻菌和保湿能力,能为创面提供适于愈合的湿润环境。

关键词： 镁合金   正挤压   复合挤压   时效处理   力学性能  

摘要： 以Mg-3Sn-2Al-1Zn-0.6Sb镁合金经过正挤压与复合挤压后的材料为研究对象,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和显微硬度测试等方法,研究了不同温度和时间下挤压后镁合金的组织和性能。结果表明:随着时效温度的升高,析出相Mg_(2)Sn和Mg_(17)Al_(12)的数量显著增加,材料硬度提升幅度也更大;随着时效时间的增加,时效硬度呈现先增加后下降的趋势;正挤压与复合挤压样品均在时效4 h后达到峰时效,正挤压试样的最大显微硬度值为98.9 HV,而复合挤压试样的最大显微硬度值为81.2 HV,表明时效对正挤压材料的强化效果明显优于复合挤压材料。

关键词： 轧制温度   AZ61镁合金   浸泡实验   耐腐蚀性   微观组织  

摘要： 采用金相显微镜、X射线衍射仪、极化曲线、电化学阻抗谱和浸泡实验对轧后(轧制温度分别为:300、350、380、400℃)AZ61镁合金分别进行了微观表征和性能测试。研究了轧制温度对AZ61镁合金微观组织的影响及对耐腐蚀性的遗传效应,明确了轧制温度与耐腐蚀性之间的映射关系。结果表明:随着轧制温度的升高,AZ61镁合金的晶粒尺寸先减小后增大,β相含量先减小后增加再减小,其耐腐蚀性先升高后降低再升高;AZ61镁合金的腐蚀行为呈先局部点蚀,然后以“丝状”扩展为面蚀;当轧制温度为350℃时,AZ61镁合金的晶粒尺寸最小且β相含量最少,此时合金具有较好的耐腐蚀性,其极化电阻高达530.970Ω·cm^(2),腐蚀电位φ_(corr)为-1.470 V,腐蚀电流密度J_(corr)为8.415×10^(-6)A/cm^(2),平均腐蚀速率低至1.14×10^(-4)g/(cm^(2)·h)。

关键词： 铁基合金   血管支架   降解性能   生物相容性  

摘要： 铁基可降解金属材料是最有潜力替代永久性血管支架的材料之一,降解速率慢是制约其发展的主要原因。对可降解铁基血管支架材料近年来的研究进行了梳理、总结和展望,发现众多研究者通过调整其微观组织结构、表面处理、合金化、和“复合”材料设计等方式对其生物相容性、腐蚀降解行为、机械性能和磁性能等方面进行了优化,以期设计理想铁基可降解血管支架材料。然而,单一的微观组织结构调整,虽然保证了纯铁的生物相容性,但对降解性能的提升有限;通过特殊的表面处理技术,也可以提高纯铁近表区域的腐蚀速率,但是难以优化基体的腐蚀性能;合金化可以均匀地提高材料的综合性能,但是单一合金化的方式所制备的合金和理想血管支架的性能要求仍然有差距。认为在合金化的基础上进行“复合”材料设计,可以更好地优化材料的综合性能。

关键词： 纳米晶   NiTi形状记忆合金   生物医用   血管支架   生物相容性  

摘要： 传统的NiTi合金具有超弹性、形状记忆效应及优异的生物相容性在众多领域都有广泛应用,例如:在生物医用领域被制备成口腔正畸弓丝和血管支架。但生物医用器材需要精密化及小型化,传统NiTi合金已经跟不上发展,经过严重塑性变形的纳米晶NiTi合金比传统的粗晶和超细晶NiTi合金拥有更好的拉伸、抗压强度、塑性和疲劳性能等性能。有望扩大在生物医用领域的应用范围。纳米晶NiTi合金可以用于新型医疗器械制造和骨科生物材料,与Ag组合成NiTiAg三元合金不仅力学性能优异,还附带抗菌效果;与W纳米线/带复合形成W-NiTi复合材料提高辐射不透明度,使器械和植入物在人体内的定位和部署更加简单。近年来,还有一种新型表面改性技术:超声波纳米晶表面改性,在NiTi合金表面产生纳米结晶以改善疲劳和耐腐蚀性能等。主要介绍现有的NiTi合金的应用以及纳米晶NiTi合金在生物医用领域的应用展望。

关键词： 镁合金   晶粒尺寸   力学性能   耐腐蚀性能  

摘要： 采用光学显微镜、扫描电镜、拉伸实验和电化学工作站等研究了不同Al含量对挤压态Mg-2.0Zn-0.4Mn-xAl(0≤x≤6.0 mass%)合金组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响。结果表明:随Al含量的增加,合金的晶粒尺寸逐渐减小,第二相数量逐渐增多,合金的力学性能先增大后减小;当Al含量为4.0 mass%时,合金具有较好的力学性能,其抗拉强度、屈服强度及伸长率分别为253.7 MPa、231.6 MPa及19.7%。合金的耐腐蚀性能随Al含量的增加先增强后减弱,当Al量为4.0 mass%时,合金具有较好的耐腐蚀性能,其质量损失腐蚀速率和析氢腐蚀速率分别为0.931 mm/a和0.909 mm/a。