关键词： AZ31镁合金   薄壁管   热油恒温胀形   成形温度  

摘要： 利用Dynaform有限元模拟和成形实验相结合的方式,研究AZ31镁合金薄壁管在热油恒温条件下的胀形性能,并探索一种适合镁合金薄壁管热油胀形的工艺。结果表明,在管材厚度2 mm和推头力4 kN条件下,成形温度200℃能获得破裂倾向小,成形状态良好,胀形区直径为29.1 mm的成形件。模拟的成形规律与实验结果吻合度较高。

关键词： 镁合金   高强钢   搅拌摩擦搭接焊   中间层  

摘要： 对AZ31B镁合金板和DP600高强钢进行搅拌摩擦搭接焊试验,研究了旋转速度和添加不同厚度Zn箔中间层对镁/钢搭接接头宏观形貌、微观组织及力学性能的影响。结果表明,Zn箔中间层的添加对镁/钢搭接接头强度有明显影响,接头剪切载荷随Zn箔中间层厚度和旋转速度的增大呈先增大后减小的趋势。当焊接速度为80 mm/min、下压量为0.1 mm、旋转速度为900 r/min、Zn箔中间层厚度为0.05 mm时,接头剪切强度达到最大值104MPa,此时接头断口表现为韧脆混合断裂。Mg与Zn在镁/钢界面处发生反应生成MgZn、MgZn2、Mg2Zn3、Mg2Zn11金属间化合物。通过第一性原理计算Mg-Zn系金属间化合物的弹性常数及模量,结果显示此类化合物中除MgZn呈现较小的脆性外,其他均呈塑性。

关键词： 医用镁合金   MgF_(2)复合涂层   结构及性能特征   演进方向  

摘要： 表面改性处理已成为当前破解医用镁合金临床应用瓶颈的有效手段。MgF_(2)复合涂层凭借其成本低廉、工艺简单、生物安全、生物相容等特点在医用镁合金表面改性处理领域展现出巨大的应用前景。首先,阐述了制备工艺参数对单一MgF_(2)涂层的影响规律,分析了单一MgF_(2)涂层提高镁合金耐蚀性的作用机理,并指出单一MgF_(2)涂层的弱点(涂层微孔的不可避免及较薄的厚度决定了其对镁合金有效保护时间的短暂性,涂层成分的单一性也决定了涂层功能的单调性)。其次,结合各涂层材料(CaF_(2)、羟基磷灰石(HA)、聚多巴胺(PDA)、植酸(PA)、聚乳酸(PLA))自身的组织及性能特征,从涂层形貌、结合强度、耐蚀性、多功能性(抗凝血功能、细胞相容性)等角度,详细阐述了各MgF_(2)复合涂层的结构特点、优势特征。最后,明确指出镁合金MgF_(2)复合涂层的演进发展方向:一方面,积极探索MgF_(2)与一些性能优异的涂层材料(壳聚糖(CS),聚乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA),聚己内酯(PCL),胶原蛋白(Collagen)等)组合与交互,并尝试通过多重涂层的交互组合来实现镁合金植入材料的生物功能多样性(药物输送及缓释给药性、可控降解性、广谱抑菌性等);另一方面,开发能满足不同植入部位功能性需求差异的MgF_(2)复合涂层,并积极开展相关的动物体内实验,以期加快医用镁合金临床应用进程。

关键词： 胫骨平台骨折   骨缺损   人工骨   重组人骨形态发生蛋白2(rh-BMP2)  

摘要： 目的通过与羟基磷灰石生物陶瓷人工骨对比,评估负载rh-BMP2的羟基磷灰石人工骨对胫骨平台骨折骨缺损修复的临床疗效。方法回顾性分析2014年10月至2019年9月中国人民解放军联勤保障部队第九二〇医院骨科收治的53例SchatzkerⅤ、Ⅵ型胫骨平台骨折骨缺损患者,所有患者均进行骨折切开复位内固定术并予术中植骨,其中27例患者术中予负载rh-BMP2的羟基磷灰石人工骨植骨(研究组),另26例患者予羟基磷灰石生物陶瓷人工骨植骨(对照组)。对比两组患者骨折愈合时间、膝关节HSS功能评分、Rasmussen影像学评分及术后并发症发生情况。结果所有患者获得随访,平均随访时间为(10.45±2.31)个月,所有患者最终均骨性愈合。研究组的骨折愈合时间[(13.46±3.38)周]明显短于对照组[(16.67±6.51)周](P<0.05);术后6个月时研究组HSS评分[(85.53±5.30)分]优于对照组[(80.58±6.40)分](P<0.05)。术后6个月时两组的Rasmussen影像学评分比较,差异无统计学意义(P>0.05),同时两组患者随访期间出现并发症情况比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论相较于羟基磷灰石人工骨治疗胫骨平台骨折骨缺损,负载rh-BMP2的羟基磷灰石人工骨植入后骨折愈合时间更短,膝关节功能恢复更佳,同时未增加并发症发生风险。其可视为一种良好的人工骨修复材料。

关键词： 镁合金   腐蚀仿真   服役寿命   TC4合金  

摘要： 为研究镁合金在航天飞行器上应用的可行性以及耐腐性能,首先通过电化学试验测得HTM1(航天1号镁合金)与TC4(钛合金)的极化数据,以及HTM1专用电泳漆的阻抗数据,然后采用模拟仿真技术,以极化数据、阻抗数据、老化数据和服役环境为边界条件,仿真分析不同典型超强耐热镁合金结构件在不同服役环境下(服役环境1为0.2 mg/L NaCl盐雾浓度,服役环境2为2.0 mg/L NaCl盐雾浓度)分别服役5.0、10.0和17.5 a后的腐蚀状态。结果表明:在服役环境1和服役环境2的服役过程中,随着服役年限的延长,电泳漆保护性能下降,导致HTM1对TC4的保护效应逐渐增强,但受HTM1表面防护层的影响,保护效果有限,导致TC4也发生一定程度腐蚀;同时,2种结构件中钛⁃镁电偶对的接触面积不同,造成TC4的受保护程度也不相同,二者的接触面积越大,TC4受保护程度越高。

关键词： 锻件生产   成套装备   锻造生产线   建设工期   铝合金   镁合金   MN   营业收入  

摘要： 东北轻合金有限责任公司特种铝合金锻造生产线于2023年9月20日开工建设,总投资4.5亿元,有50 MN、75 MN自由锻造机等成套装备,建设工期24个月。投产后铝、镁合金锻件生产能力6 300 kt/a,营业收入可达2.5亿元/a。

关键词： 镁合金   微弧氧化   有机材料   复合涂层   演进方向  

摘要： 医用镁及镁合金过快的降解速率严重缩短了其有效服役时间,过高的析氢速率引发局部炎症,束缚了其临床应用前景。微弧氧化(MAO)/有机复合涂层良好的抑蚀降析性能,在医用镁及镁合金表面改性领域展现出巨大的应用潜力。首先,从有机材料(植酸(PA)、壳聚糖(CS)、硬脂酸(SA)、多巴胺(DA)、聚乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA)、聚乳酸(PLA)、聚已内酯(PCL))自身的组织及性能特征入手,分析了单一有机涂层提高镁及镁合金耐蚀性的作用机理,并指出单一涂层自身的性能弱点(单一MAO涂层微孔和裂纹的不可避免,单一有机涂层与镁合金结合强度低,易于剥落)限制了对镁合金降解保护效能。其次,从结合强度、耐蚀性、多功能性(生物安全性、生物相容性、诱导再生性、抑菌抗菌性、载药缓释性等)的角度,详细阐述了各MAO/有机复合涂层的结构特点、优势特征。在此基础上,明确指出以MAO/PCL(MAO/CS)复合涂层为基底涂层,通过PCL(CS)涂层与其他涂层的交叉组合,是实现医用镁合金植入材料的生物活性及多功能性的最佳路径。最后,对镁合金MAO/有机复合涂层的演进方向进行了科学展望。

关键词： AZ31镁合金   阴极充氢   氢致开裂   氢脆  

摘要： AZ31镁合金的氢致开裂行为(HIC)会促使结构件突发性脆断,容易造成安全隐患。对AZ31镁合金进行电化学阴极充氢,采用慢应变速率试验(SSRT)、氢含量测量、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)观察等手段研究了其对AZ31镁合金的拉伸力学性能的影响。结果表明:合金试样的力学性能随充氢时间的延长而下降,并且充氢时间越长,氢含量越高。其次,随着充氢的进行,氢在镁合金基体的晶界上扩散,导致晶胞晶格常数增加,进而降低镁合金晶粒的平均结合能和原子间结合力,最终使得AZ31镁合金的氢脆敏感性(IHE)增大。

关键词： ZK60镁合金   轧制方式   轧制速度   显微组织   力学性能  

摘要： 在不同轧制速度(512,768,1024 mm·s^(-1))下对均匀化退火态ZK60镁合金板进行4道次热轧,分别采用单向(4道次方向相同)和交叉(1,3道次方向与2,4道次方向垂直)2种轧制方式,研究了轧制方式和速度对镁合金板组织和力学性能的影响。结果表明:与单向轧制相比,交叉轧制镁合金板的组织均匀性和综合力学性能较好;随着轧制速度的增加,动态再结晶晶粒尺寸先减小后增大,抗拉强度先升后降,断后伸长率增大。在交叉轧制和768 mm·s^(-1)的轧制速度下,ZK60镁合金板可获得良好的组织和力学性能,此时镁合金板已基本发生完全再结晶,晶粒细小均匀,抗拉强度为322.4 MPa,断后伸长率为15.7%。