关键词： Dynamic fracture initiation   Rolled Mg alloy   Texture   Tensile twinning   Crack tip constraint   Fracture toughness  

摘要： Static and dynamic fracture experiments are performed using fatigue pre-cracked three-point bend specimens of a rolled AZ31 Mg alloy on a servo-hydraulic universal testing machine and a Hopkinson bar setup, respectively. The results are interpreted using in-situ optical imaging along with digital image correlation analysis. Microstructural analysis reveals that the fracture mechanism changes from twin-induced quasi-brittle cracking for static loading to micro-void growth and coalescence under dynamic loading accompanied by decrease in tensile twinning near the tip with loading rate. By contrast, the density of twins near the far-edge of the ligament and associated texture change enhance strongly with loading rate. The fracture toughness increases dramatically at high loading rates which is attributed to enhanced work of separation and dissipation in the background plastic zone. (c) 2020 Acta Materialia Inc. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

关键词： 各向异性   屈服准则   强度差效应   ZEK100-O镁合金  

摘要： 为研究ZEK100-O镁合金薄板室温下的拉压强度差效应及比例加载过程中的各向异性演化,采用CPB06ex2屈服准则,建立等效塑性应变表达式,并利用MATLAB中的优化算法对ZEK100-O镁合金的屈服模型参数进行标定。获得了屈服模型各向异性参数随累积塑性应变的变化规律,归纳出各参数关于累积塑性应变的演化方程。为验证屈服模型的有效性,编写了ABAQUS子程序VUMAT并进行了数值模拟。采用非关联流动法则,预测了ZEK100-O镁合金薄板在准静态、比例加载路径下的变形行为。将模型预测的不同方向的拉伸/压缩屈服应力及厚向异性系数r值与实验结果进行对比,结果表明,CPB06ex2屈服准则能够较准确地描述ZEK100-O镁合金的拉压不对称性。

关键词： 粘塑性自洽模型   AZ31镁合金   变形机制   织构演化  

摘要： 以挤压态AZ31镁合金为研究对象,通过修正的VPSC模型,构建耦合滑移和孪生的晶体塑性力学模型,从微观变形机制的角度研究镁合金在不同加载方式下的塑性变形行为。通过EBSD等实验结果与模拟结果对比发现,轴向压缩过程中,协调变形的主要机制为拉伸孪生和基面滑移,拉伸孪晶的大量开启导致晶粒c-轴发生约90°的旋转,使得{0002}基面织构的极密度向挤压(ED)的正反方向偏移,{11-20}和{10-10}棱柱面织构的极密度逐渐向垂直于挤压方向的TD方向偏移;轴向拉伸过程中,变形初期的变形机制以基面滑移为主,棱柱面滑移为辅,随着变形的增加,主导变形机制变为棱柱面滑移;且无论变形百分比多少,{0002}和{11-20}极图基本没有发生变化,只是织构强度有所增加,而棱柱面滑移的大量开启,使得{10-10}棱柱面织构的极密度向ED方向偏移。

关键词： 骨植入物   骨粘固剂   临床运用   磷酸钙骨水泥   生物相容性   聚甲基丙烯酸甲酯   硫酸钙骨水泥   骨科手术  

摘要： 传统骨水泥的主要成分是聚甲基丙烯酸甲酯,是一种广泛运用于骨科手术中的骨粘固剂。生物骨水泥在发展过程中主要分为两大体系:生物相容性较差的PMMA骨水泥和生物相容性良好的磷酸钙骨水泥。但其临床运用中的利弊仍然是一个在持续讨论中的话题。理想的骨水泥应该具有生物相容性好,固化过程放热少,组成、结构、性能与人体骨组织相近等相关的生物活性特点。

关键词： 菌酶结合   抑菌   生物相容性   饲料添加剂  

摘要： 本文主要研究了不同浓度GOD对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、产气荚膜梭菌的抑制效果及与粪肠球菌、植物乳杆菌、酿酒酵母、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌的生物相容性,结果显示:当GOD达到20U/ml(g)时,对沙门氏菌,金黄色葡萄球菌,产气荚膜梭菌抑菌效果较好,对大肠杆菌抑菌效果较差,在常规微生态添加浓度下,与几种益生菌生物相容性良好,对菌酶结合使用具有一定的指导意义。

关键词： 高强镁合金   差压铸造   力学性能   耐腐蚀性能  

摘要： 对差压铸造的汽车用高强镁合金Mg-8.5Al-0.8Zn-0.8Ce-0.5Zr的力学性能和耐腐蚀性能进行了测试和分析。结果表明:随浇注温度、充型压力和充型速度的增加,抗拉强度和屈服强度先增大后减小,断后伸长率先减小后增大,腐蚀电位先正移后负移,耐腐蚀性能先提升后下降。高强镁合金Mg-8.5Al-0.8Zn-0.8Ce-0.5Zr的差压铸造工艺参数优选为:690℃浇注温度、30 kPa充型压力、60 mm/s充型速度。在此工艺下,试样的抗拉强度、屈服强度分别为334、248 MPa,断后伸长率为8.1%,腐蚀电位为-0.834 V。

关键词： 热压缩   动态再结晶   变形织构   变形温度  

摘要： 通过AZ31镁合金热压缩试验,采用电子背散射衍射(EBSD)技术,对不同变形条件(不同温度、应变速率和变形程度)下镁合金热变形过程中的动态再结晶行为、晶粒取向和织构的产生等现象进行研究.结果表明,变形温度越高,再结晶程度表现得越充分,晶粒组织也越均匀,而变形程度越大或应变速率越小,再结晶程度则越大.在镁合金热变形过程中,变形温度是决定其动态再结晶机制的最大影响因素.300℃时,AZ31镁合金再结晶晶粒在原始晶界和亚晶界处形核,再结晶行为主要由亚晶界的转动形成,表现出典型的连续动态再结晶(CDRX)特征.400℃时,局部剪切变形时再结晶晶粒取向发生偏转,表现出典型的旋转动态再结晶(RDRX)特征.热压缩过程中产生(10(1)2)拉伸孪生,晶粒重新旋转基面取向形成基面垂直于压缩方向的纤维织构.

关键词： AZ31B magnesium alloy   post-weld heat treatment   ballistic behaviour   penetration depth   adiabatic shear band  

摘要： Ballistic behaviour of different zones of post-weld heat-treated(PWHT)magnesium alloy(AZ31B)target against 7.62 mm×39 mm armour-piercing(AP)projectile with a striking velocity of(430±20)m/s was *** alloy(AZ31B)welded joints were prepared by using friction stir welding(FSW)process and subjected to different heat treatment *** microhardness values of non-heat-treated and heat-treated FSW joints were *** results indicated that PWHT process(250°C,1 h)has improved the microhardness of heat-treated FSW *** electron microscope(SEM)microstructure showed that heat treatment has caused the formation of fineα-Mg grains and tiny precipitates and made the dissolution ofβ-Mg17Al12 phase into the Mg *** ballistic behaviour of PWHT zones was estimated by measuring the depth of penetration(DOP)of the *** DOP value was observed for the base metal zone(BMZ)of a heat-treated welded *** ballistic SEM examinations on the cross-section of all three zones of crater region showed the formation of adiabatic shear band(ASB).

关键词： magnesium   microstructure   rare earth element   Al2Gd particle   semi-solid isothermal heat treatment  

摘要： The microstructure and Gd-rich phase evolution of as-cast AZ31-xGd(x=0,1.5 wt.%,2.0 wt.%and 2.5 wt.%)magnesium alloys during semi-solid isothermal heat treatment were investigated deeply in the present *** showed that the lamellar(Mg,Al)3Gd phases transformed into the particle-like Al2Gd phases in AZ31 magnesium alloys with Gd addition during semi-solid isothermal heat treatment,leading to yielding more sphericalα-Mg *** Gd content is 2.0 wt.%,the size of semi-solid spherical grains reaches the *** main mechanism of grain refinement lies in the remelting of dendritic branches as well as the auxiliary effect of a small number of Al2Gd particles as grain refining ***,Al2Gd particles enriched at the solid-liquid interfaces can remarkably retard the growth rate ofα-Mg grains.A reduction of deformation resistance has been successfully achieved in AZ31-2.0Gd magnesium alloy after semi-solid isothermal heat treatment,which shows a moderate compressive deformation resistance(230 MPa),comparing to the as-cast AZ31 magnesium alloy(280 MPa)and semi-solid AZ31 magnesium alloy(209 MPa).

关键词： 国家重点实验室   可降解性   纳米带   基底材料   摩擦纳米发电机   生物相容性   导电层   全降解  

摘要： 为了在真正意义上实现包括导线在内的植入器件的全降解,近日东华大学纤维材料改性国家重点实验室张耀鹏、范苏娜团队基于之前开发的丝素纳米带(SNR),掺杂少量魔芋(KGM),制备了全生物基的复合膜(SKCF),并将其作为基底材料,Cr/Au为导电层,构筑了生物可吸收型导线(SKCF-Au导线)。该生物基导线不仅质轻、柔韧,而且具有优异的生物相容性、可降解性,可实现对摩擦纳米发电机信号的高效传输,有望应用于柔性可穿戴电子和植入型生物电子器件领域。