高精度WE43镁合金心脏支架管材成型工艺及组织性能

发布时间：2017-03-30 09:25

  本文关键词：高精度WE43镁合金心脏支架管材成型工艺及组织性能，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：镁合金血管支架作为一种新型可降解支架,其研制与开发受到广泛关注。但是由于镁合金在室温下塑性差,导致其成型困难。采用传统方法制备的支架管材精度比较低,往往不能达到支架的使用要求。本文针对WE43镁合金心脏支架管材成型工艺进行了研究,制定了一套完善的成型工艺,可以制备出高精度的心脏支架管材。首先对挤压后的管材进行固溶处理,提高管材塑性。之后对管材拉拔与轧制过程进行模拟,根据模拟结果制定合理的管材成型方案。最终通过拉拔与轧制交叉进行的方式,成功制备出了高精度WE43镁合金心脏支架管材。管材外径为4mm,壁厚为0.25mm。对挤压模具尺寸进行了优化,挤压杯外径减小至50mm,挤压杯模角优化为60°,工作带长度优化为2mm,降低了挤压比,提高了管材挤压成功率。在对管材固溶处理中发现：随着固溶温度的提高与固溶时间的增长,晶界处的第二相组织逐渐减少,管材的塑性呈上升趋势。在525℃×12h的固溶处理中,管材的塑性最佳。通过对管材拉拔过程进行模拟,发现在相同变形量下,随着拉拔速度的增加,拉拔力呈现逐渐增加的趋势。在0.2mm/s的拉拔速度下,管材在拉拔过程中受力最均匀。通过对管材轧制过程进行模拟,发现在变形量小于20%时,管材变形均匀,当变形量超过20%时,管材在轧制过程中会发生断裂。根据模拟结果,制定了相应的成型方案：空拉-轧制-带芯轴拉拔-轧制。最终管材的尺寸精度达到支架管材的制备要求。
【关键词】：WE43镁合金 固溶 模拟 拉拔 轧制
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG146.22;R318.08
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-21
• 1.1 引言10-11
• 1.2 心脏支架的发展历程11-13
• 1.2.1 金属裸支架11-12
• 1.2.2 药物洗脱支架12
• 1.2.3 生物可降解心脏支架12-13
• 1.3 可降解镁合金支架研究现状13-18
• 1.3.1 镁合金微细管材加工进展13-16
• 1.3.2 镁合金支架腐蚀行为的研究进展16-18
• 1.4 镁合金成型工艺18-19
• 1.4.1 挤压工艺18
• 1.4.2 拉拔工艺18
• 1.4.3 轧制工艺18-19
• 1.5 有限元软件的发展与应用19
• 1.6 论文的研究意义及主要内容19-21
• 1.6.1 研究意义19
• 1.6.2 主要内容19-21
• 第2章 实验内容21-27
• 2.1 实验方案21
• 2.2 实验材料及设备21-23
• 2.2.1 实验材料21-22
• 2.2.2 实验设备22-23
• 2.3 实验方法23-26
• 2.3.1 WE43镁合金的熔炼23-24
• 2.3.2 管材挤压24
• 2.3.3 毛坯管材热处理24
• 2.3.4 管材拉拔24-25
• 2.3.5 管材轧制25
• 2.3.6 组织性能的观测25-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第3章 镁合金管材拉拔及轧制过程有限元分析27-41
• 3.1 有限元模拟27
• 3.2 管材拉拔过程模拟27-33
• 3.2.1 影响拉拔的因素27-29
• 3.2.2 管材热拉拔模拟29-31
• 3.2.3 模拟结果分析31-33
• 3.3 管材轧制过程模拟33-40
• 3.3.1 轧制原理及影响因素33-34
• 3.3.2 管材轧制模拟34-36
• 3.3.3 模拟结果分析36-40
• 3.4 本章小结40-41
• 第4章 镁合金管材成型工艺41-56
• 4.1 管材成型工艺41-42
• 4.2 管材挤压工艺42-43
• 4.2.1 挤压模具42
• 4.2.2 挤压过程42-43
• 4.3 管材拉拔工艺43-47
• 4.3.1 拉拔道次的确定43-45
• 4.3.2 拉拔润滑剂的选择45
• 4.3.3 拉拔速度的选择45-46
• 4.3.4 管材拉拔成型工艺流程46
• 4.3.5 实际拉拔管材46-47
• 4.4 管材轧制工艺47-53
• 4.4.1 管材轧制方法简介47-48
• 4.4.2 轧制道次的确定48-50
• 4.4.3 轧机转速的选择50
• 4.4.4 送进量的选择50
• 4.4.5 润滑剂的选择50
• 4.4.6 轧制道次间退火50-51
• 4.4.7 管材轧制成型工艺流程51-52
• 4.4.8 管材实际轧制效果52-53
• 4.5 管材精度对比53-55
• 4.6 本章小结55-56
• 第5章 镁合金管材热处理56-62
• 5.1 实验用毛坯管材的组织特点56-57
• 5.2 镁合金管材固溶处理方案57-58
• 5.3 固溶处理后管材组织与性能58-61
• 5.3.1 固溶处理后管材力学性能58-59
• 5.3.2 固溶处理后管材微观组织59-61
• 5.4 本章小结61-62
• 第6章 结论62-63
• 参考文献63-68
• 致谢68

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