新型Mg-Mn-Ca/Mg-Mn-Ca-Sr生物镁合金的开发及铸造缺陷对合金性能影响的研究
发布时间：2021-11-12 06:50
为了设计出具有实际应用意义的可降解生物镁合金,本论文选择生物相容性好,具有合金强化效果的Ca、Mn、Sr元素作为合金化元素,设计并熔炼出Mg-Mn-Ca系、Mg-Mn-Ca-Sr系生物镁合金;研究了合金元素以及固溶-时效处理对于合金显微组织、相组成、力学性能以及耐腐蚀性能的影响;为改善镁合金的力学和耐腐蚀性能,研究了铸造缺陷对于镁合金力学和耐腐蚀性能的影响规律;对生物可降解镁合金的设计标准进行了讨论,提出镁合金植入物人体可耐受降解速率和合金元素添加含量的计算方法,对腐蚀条件下合金力学性能衰减规律进行了研究。研究结果表明:1、铸造态Mg-2Mn-x Ca（x=0.8,1.0,1.2 wt.%）合金主要由α-Mg基体、Mg2Ca和β-Mn相组成。Mg2Ca相主要沿晶界分布,与α-Mg形成共晶组织,β-Mn相在基体上随机分布,与α-Mg形成包晶组织。随着Ca含量的增加,合金强度明显提高,延伸率有所下降。经过T4处理,合金中Mg2Ca相完全溶解进α-Mg基体中,晶界被净化,既降低了材料的断裂倾向,提高了延伸率,又减少了微电池反应位置,提高了合金耐腐蚀性能。β-Mn相在T4处理后出现了溶解-再析...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：150 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
（a-f）不同形成机理的bifilm夹层[58]
[64]。图1.3展示了电偶腐蚀的示意图。图1.4展示了杂质元素对镁合金腐蚀速率的影响，从图 1.4（a）中可以发现，含杂质更少的高纯 AZ91 合金的腐蚀速率比普通 AZ91 合金要低很多，证明熔炼过程中产生的杂质相对合金腐蚀性能危害严重。图 1.4（b）更加详细的从定量的关系上阐述了杂质 Fe 对镁合金腐蚀性能的危害。Mn 元素对提高镁合
[64]。图1.3展示了电偶腐蚀的示意图。图1.4展示了杂质元素对镁合金腐蚀速率的影响，从图 1.4（a）中可以发现，含杂质更少的高纯 AZ91 合金的腐蚀速率比普通 AZ91 合金要低很多，证明熔炼过程中产生的杂质相对合金腐蚀性能危害严重。图 1.4（b）更加详细的从定量的关系上阐述了杂质 Fe 对镁合金腐蚀性能的危害。Mn 元素对提高镁合
【参考文献】：
期刊论文
[1]In vitro degradation and biocompatibility of Mg-Nd-Zn-Zr alloy[J]. WANG YongPing1,HE YaoHua1,ZHU ZhaoJin1,JIANG Yao1,ZHANG Jian2,NIU JiaLin2,MAO Lin2 & YUAN GuangYin2 1 Department of Orthopaedics,Sixth People’s Hospital of Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200233,China;2 National Engineering Research Center of Light Alloys Net Forming,School of Materials Science and Engineering,Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200240,China. Chinese Science Bulletin. 2012(17)
[2]In Vivo and In Vitro Degradation Behavior of Magnesium Alloys as Biomaterials[J]. Mark J.Schulz. Journal of Materials Science & Technology. 2012(03)
[3]镁合金成形技术的研究及应用趋势[J]. 王波,李名尧,吴华春. 铸造技术. 2011(11)
[4]利用数字化试验手段优化试验成本结构[J]. 骞永博,朱元夫. 航天工业管理. 2011(09)
[5]镁合金的腐蚀与防护研究进展[J]. 李海燕,李志生,张世珍,孙春龙,王红. 腐蚀与防护. 2010(11)
[6]新型医用Mg-Nd-Zn-Zr镁合金在模拟体液中的降解行为[J]. 张佳,宗阳,袁广银,常建卫,付鹏怀,丁文江. 中国有色金属学报. 2010(10)
[7]基于ABAQUS的轴承—齿轮系统静力学分析[J]. 常立. 科学之友. 2010(18)
[8]金属韧性断裂准则的数值模拟和试验研究[J]. 黄建科,董湘怀. 材料科学与工艺. 2010(04)
[9]镁合金在生物医用材料领域的应用及发展前景[J]. 张佳,宗阳,付彭怀,袁广银,丁文江. 中国组织工程研究与临床康复. 2009(29)
[10]镁合金铸造缺陷塑性变形弥合与修复过程[J]. 曹韩学,龙思远,游国强,廖惠敏. 中国有色金属学报. 2009(07)
博士论文
[1]金属腐蚀形貌特征提取用于腐蚀诊断的研究[D]. 张玮.大连理工大学 2004
硕士论文
[1]Mg-Gd-Y-Nd-Zr和MB8镁合金表面组织结构及其腐蚀行为[D]. 刘俊.中南大学 2012
[2]医用Mg-Zn-Ca-Mn合金组织与腐蚀性能的研究[D]. 郭兵.兰州理工大学 2012
[3]铸造缺陷的三维重构及其对铸件服役性能的影响[D]. 李小龙.南昌大学 2012
[4]增速齿轮箱体有限元分析及其结构优化[D]. 陈营利.哈尔滨工程大学 2009
[5]腐蚀对AZ91镁合金强度的影响[D]. 张丽娜.吉林大学 2009
[6]基于ABAQUS的材料微结构有限元计算的后处理研究[D]. 刘玉振.兰州理工大学 2008
[7]新型医用镁钙合金的制备及性能研究[D]. 周小淞.天津大学 2007
[8]镁合金半固态注射成型原料制备及模具设计[D]. 洪艳.哈尔滨理工大学 2006
本文编号：3490387
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：150 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
（a-f）不同形成机理的bifilm夹层[58]
[64]。图1.3展示了电偶腐蚀的示意图。图1.4展示了杂质元素对镁合金腐蚀速率的影响，从图 1.4（a）中可以发现，含杂质更少的高纯 AZ91 合金的腐蚀速率比普通 AZ91 合金要低很多，证明熔炼过程中产生的杂质相对合金腐蚀性能危害严重。图 1.4（b）更加详细的从定量的关系上阐述了杂质 Fe 对镁合金腐蚀性能的危害。Mn 元素对提高镁合
[64]。图1.3展示了电偶腐蚀的示意图。图1.4展示了杂质元素对镁合金腐蚀速率的影响，从图 1.4（a）中可以发现，含杂质更少的高纯 AZ91 合金的腐蚀速率比普通 AZ91 合金要低很多，证明熔炼过程中产生的杂质相对合金腐蚀性能危害严重。图 1.4（b）更加详细的从定量的关系上阐述了杂质 Fe 对镁合金腐蚀性能的危害。Mn 元素对提高镁合
【参考文献】：
期刊论文
[1]In vitro degradation and biocompatibility of Mg-Nd-Zn-Zr alloy[J]. WANG YongPing1,HE YaoHua1,ZHU ZhaoJin1,JIANG Yao1,ZHANG Jian2,NIU JiaLin2,MAO Lin2 & YUAN GuangYin2 1 Department of Orthopaedics,Sixth People’s Hospital of Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200233,China;2 National Engineering Research Center of Light Alloys Net Forming,School of Materials Science and Engineering,Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200240,China. Chinese Science Bulletin. 2012(17)
[2]In Vivo and In Vitro Degradation Behavior of Magnesium Alloys as Biomaterials[J]. Mark J.Schulz. Journal of Materials Science & Technology. 2012(03)
[3]镁合金成形技术的研究及应用趋势[J]. 王波,李名尧,吴华春. 铸造技术. 2011(11)
[4]利用数字化试验手段优化试验成本结构[J]. 骞永博,朱元夫. 航天工业管理. 2011(09)
[5]镁合金的腐蚀与防护研究进展[J]. 李海燕,李志生,张世珍,孙春龙,王红. 腐蚀与防护. 2010(11)
[6]新型医用Mg-Nd-Zn-Zr镁合金在模拟体液中的降解行为[J]. 张佳,宗阳,袁广银,常建卫,付鹏怀,丁文江. 中国有色金属学报. 2010(10)
[7]基于ABAQUS的轴承—齿轮系统静力学分析[J]. 常立. 科学之友. 2010(18)
[8]金属韧性断裂准则的数值模拟和试验研究[J]. 黄建科,董湘怀. 材料科学与工艺. 2010(04)
[9]镁合金在生物医用材料领域的应用及发展前景[J]. 张佳,宗阳,付彭怀,袁广银,丁文江. 中国组织工程研究与临床康复. 2009(29)
[10]镁合金铸造缺陷塑性变形弥合与修复过程[J]. 曹韩学,龙思远,游国强,廖惠敏. 中国有色金属学报. 2009(07)
博士论文
[1]金属腐蚀形貌特征提取用于腐蚀诊断的研究[D]. 张玮.大连理工大学 2004
硕士论文
[1]Mg-Gd-Y-Nd-Zr和MB8镁合金表面组织结构及其腐蚀行为[D]. 刘俊.中南大学 2012
[2]医用Mg-Zn-Ca-Mn合金组织与腐蚀性能的研究[D]. 郭兵.兰州理工大学 2012
[3]铸造缺陷的三维重构及其对铸件服役性能的影响[D]. 李小龙.南昌大学 2012
[4]增速齿轮箱体有限元分析及其结构优化[D]. 陈营利.哈尔滨工程大学 2009
[5]腐蚀对AZ91镁合金强度的影响[D]. 张丽娜.吉林大学 2009
[6]基于ABAQUS的材料微结构有限元计算的后处理研究[D]. 刘玉振.兰州理工大学 2008
[7]新型医用镁钙合金的制备及性能研究[D]. 周小淞.天津大学 2007
[8]镁合金半固态注射成型原料制备及模具设计[D]. 洪艳.哈尔滨理工大学 2006
本文编号：3490387
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