关键词： 稀土元素   力学性能   铸造镁合金   强化机制  

摘要： 铸造镁合金中添加稀土元素可显著改善镁合金的工艺性能、力学性能与耐热性能。本文系统总结了稀土元素在Mg-Al、Mg-Zn、Mg-RE铸造合金中的应用现状及研究进展,探讨了稀土元素对铸造镁合金组织性能影响规律及作用机理,梳理归纳了添加稀土元素常用铸造镁合金的力学性能,总结了铸造镁合金稀土元素强化作用机制,并对高性能稀土铸造镁合金的发展趋势与未来应用进行了展望。

关键词： 搅拌摩擦焊   7003铝合金   AZ31镁合金   金属间化合物  

摘要： 针对7003铝合金和AZ31镁合金两种金属进行搅拌摩擦焊工艺试验,研究不同焊接速度、搅拌速度、轴肩下压量等焊接工艺参数对其搭接接头微观组织、力学性能性能、断口形貌的影响。结果表明,后退侧Hook尺寸明显大于前进侧Hook尺寸且更为曲折,搅拌区内主要由网格状的Al_(12)Mg_(17)组成,网格内部由镁基体和Al_(12)Mg_(17)共同组成,前进侧上空存在一个沿水平方向延伸的金属间化合物(intermetallic compounds,IMCs)薄层;焊缝表面随着转速的提升变得光滑,后退侧Hook尺寸明显增加;行进速度过大会导致冶金反应不充分,焊缝表面出现犁沟,搅拌区底部出现隧道;下压量增大会使接头机械互锁程度增加,当下压量、焊接速度或旋转速度增加时,有效承载面积增大,拉剪力随着搭接接头有效承载面积的增加有不同程度提升;拉剪力最大值(4.02 kN)出现在950-30-0.7参数下,断裂方式为解理脆性断裂;焊缝中心由于Al-Mg金属间化合物的生成,硬度最高为144.8HV0.05。

标准号: ASTM B557-2015(2023)

摘要： 1.1?These test methods cover the tension testing of wrought and cast aluminum- and magnesium-alloy products, with the exception of aluminum foil,2 and are derived from Test Methods E8, which cover the tension testing of all metallic materials.

关键词： 生物降解性   医疗器械企业   科研机构   人体实验   生物相容性   锌基   数据积累   前沿进展  

摘要： 可降解金属研究是目前医用金属领域最活跃的研究方向。经过全世界科研机构与医疗器械企业界20余年的数据积累,先后有镁基可降解金属、铁基可降解金属和锌基可降解金属植介入器械进入临床或开展了人体实验研究。在《材料科学与工艺》2023年第31卷第2期刊载的"可降解金属研究前沿进展"一文中,北京大学郑玉峰教授回顾了可降解金属的定义、生物降解性与生物相容性双判据及其分类,分别介绍了镁基可降解金属、铁基可降解金属和锌基可降解金属的研究现状及尚未解决的科学问题,并对可降解金属未来的发展机遇与挑战进行了展望。

关键词： 固相合成   镁合金   颗粒增强   显微组织   力学性能  

摘要： 通过固相合成的方法制备纳米级SiC颗粒增强Mg-5.5Zn-0.1Y合金,研究了SiC颗粒质量分数对Mg-5.5Zn-0.1Y合金组织及力学性能的影响。结果表明:随着SiC颗粒质量分数的提高,SiC颗粒分布状态变得更团聚,产生了明显的钉扎作用,具有显著细化晶粒的效果。SiC颗粒附近区域产生了大量位错,为添加质量分数2.0%SiC颗粒的Mg-5.5Zn-0.1Y合金再结晶形核提供有利条件,促进晶粒细化。提高SiC颗粒质量分数,合金硬度增大,加入质量分数2.0%SiC颗粒时,合金获得了最高硬度(HV 82)。提高SiC颗粒质量分数,降低了合金裂纹数量,SiC颗粒和Mg-5.5Zn-0.1Y合金发生界面脱粘现象,形成裂纹源并引起断裂。提高SiC颗粒质量分数能够使合金获得更高的强度与伸长率。

关键词： 渐进失效模型   碳纤维增强镁合金层合板   开孔直径   损伤演化过程   剩余强度  

摘要： 基于渐进失效模型有限元数值模拟并结合试验,研究在拉伸载荷的作用下不同开孔直径对复合材料层合板的损伤演化过程和剩余强度影响,用扫描电子显微镜对断口形貌和微观损伤模式进行分析。结果表明:随孔径增大,带孔碳纤维增强镁合金层合板强度下降。在拉伸载荷作用下,其失效模式为金属层塑性破坏、纤维层拉伸断裂和层间分层为主的混合失效模式。试验和数值模拟结果吻合,验证了该模型的正确性,对实际工程具有参考价值。

关键词： 双网络水凝胶   力学性能   形状记忆   生物可降解   生物相容性  

摘要： 以明胶(Gel)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为单体,以甲基丙烯酰化明胶(GelMA)为交联剂,通过光聚合法及Hofmeister效应制备出一种双网络(DN)水凝胶,光照结束后,将DN水凝胶浸泡到高浓度Na2SO4溶液中,得到DN/SO_(4)^(2-)水凝胶。采用万能材料试验机测试水凝胶的力学性能,采用MTT法对水凝胶的生物相容性进行表征。结果表明:当Gel质量分数为20%,HEMA质量分数为40%,GelMA质量分数为10%时,水凝胶的拉伸强度最高可达0.94 MPa,断裂伸长率为496%。水凝胶网络中的分子链在高浓度Na_(2)SO_(4)溶液中收缩,在低浓度Na_(2)SO_(4)溶液中舒展,赋予水凝胶离子刺激响应的形状记忆性。此外,该水凝胶还具备生物可降解性和良好的生物相容性。

关键词： 座椅标准   静载荷   疲劳载荷   安装强度  

摘要： 从载荷类型、载荷数值等方面对比分析国内外4种轨道交通车辆座椅标准,并采用4种标准对AZ31B镁合金座椅的安装强度进行分析。通过对比分析,NF F 31—119标准的静载荷类型最多为15种。各标准扶手桌台载荷的差异性最大,最大值与最小值的倍数关系为6.00。座椅安装强度结果表明:最小静强度安全系数、抗滑移系数、抗剪切系数分别为2.01、30、421,满足VDI 2230—2014标准要求。座椅横向载荷对抗滑移系数、抗剪切系数影响较大。

关键词： 镁合金板材   弯曲矫直   变形路径   力学性能  

摘要： 通过弯曲矫直工艺在较大尺寸的ZK60镁合金板材中成功预置大体积分数的拉伸孪晶,研究了在200℃沿RD(轧向)和TD(横向)方向弯曲矫直对板材组织及力学性能的影响。结果表明,不同弯曲矫直方向下ZK60镁合金板材的组织和性能不同。沿RD方向进行弯曲矫直时产生的拉伸孪晶数量要高于沿TD方向弯曲矫直时产生的;在沿RD方向进行拉伸时,沿RD方向进行弯曲矫直的试样屈服强度降低,抗拉强度升高,而沿TD方向进行弯曲矫直的试样屈服强度会大幅升高,抗拉强度略有升高。在沿TD方向进行拉伸时,沿TD或者RD方向进行弯曲矫直的试样屈服强度和抗拉强度都会提高。经过弯曲矫直之后的应变硬化指数(n值)有所提高,塑性应变比(r值)大幅下降,有利于改善镁合金板材的塑性成形性能。

关键词： 忆阻器   生物可降解   植入式   集成系统   生物相容性   伤害感受器   去离子水   阈值  

摘要： 由于忆阻器能简化人工伤害系统,其在实现人工伤害感受器中引起越来越多的关注.然而,开发具有生物相容性和可降解的人工伤害感受器仍面临挑战.本文提出基于W/MgO/Mg/W结构的生物相容性、可降解的人工伤害感受器.该器件在弯曲条件下具有稳定单向阈值转变特性,并模拟了阈值、弛豫、不适应、超敏和超痛的伤害感受行为.器件在可降解衬底上的整体可在去离子水中完全溶解,模仿了皮肤坏死分解过程.本工作为开发生物相容性和可降解的人工伤害感受器提供了一条新途径,有望应用于植入式和可穿戴式电子、安全生物集成系统.