医用Mg-Zn-Y-Ca-Zr镁合金组织及腐蚀性能研究

发布时间：2021-01-26 04:58

　　主要对医用镁合金材料的应用进行探究式试验,采用Zr元素作为主要合金化材料,它不仅能够细化合金晶粒,对基体点位也有明显的提高作用;另外,它还能够降低电偶的腐蚀。针对Mg-Zn-YCa-Zr合金结构中Zr含量的变化进行探究,通过多种试验进行分析。主要包括XRD、OM、SEM、电化学原理、失重试验以及析氢试验对合金内部的显微特征、组织特性以及腐蚀能力进行深层次探究。结果显示,在合金的应用中,适当添加Zr元素有助于增加镁合金基体电位。这种状态下,镁合金材料的电偶发生腐蚀的情况会大大降低。对于Mg-Zn-Y-Ca-Zr合金中Zr的含量进行了多项分析,探讨了Zr含量与性能之间的关系,最终可知,Mg-Zn-Y-Ca-Zr的合金研究对医学材料的开发有着积极的作用。 

【文章来源】：新技术新工艺. 2020,(03)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

铸态Mg-3.0Zn-0.6Y-0.3Ca-x Zr合金的XRD图谱

铸态Mg-3.0Zn-0.6Y-0.3Ca-xZr合金的光学显微组织如图3所示。由图3可以发现，Zr含量不同的合金主要由外表呈现灰色的α-Mg基体以及较黑的析出相构成，但是，由于Zr元素的含量各不相同，所以合金中黑色的析出相也会有不同的形态分布。也就是说，当合金中Zr元素增多时，合金组织中由花瓣状结晶逐渐变为等轴状。晶粒也会随Zr元素的增多而被细化，基体内部散落的颗粒逐渐析出，使之呈现连续的条索状相。铸态Mg-3.0Zn-0.6Y-0.3Ca-xZr合金的SEM显微组织如图4所示。表2展现出各组成成分的详情。所以，Zr元素不仅可以使晶粒细化，还能够使析出相的合金形态发生改变。

铸态Mg-3.0Zn-0.6Y-0.3Ca-xZr合金的SEM显微组织如图4所示。表2展现出各组成成分的详情。所以，Zr元素不仅可以使晶粒细化，还能够使析出相的合金形态发生改变。图5是将合金试样放在模拟体液下浸泡48h后，呈现出的腐蚀形貌图。4种合金均产生了腐蚀坑，但是最严重的是Mg-3.0Zn-0.6Y-0.3Ca合金（见图5a），其结晶处形成了大范围的腐蚀沟槽。基体内部产生点状腐蚀，晶粒多数呈现分离现象；腐蚀相对均匀的是图5c，并且还有一部分区域没有发生任何腐蚀现象。随着Zr元素的增多，镁基体腐蚀情况逐渐缓解，合金的抗腐蚀能力逐渐提高。

【参考文献】：
期刊论文
[1]AZ31镁合金的生物降解行为研究[J]. 杨柯,谭丽丽,任伊宾,张炳春,张广道,艾红军.  中国材料进展. 2009(02)
[2]纯镁在模拟体液中的腐蚀机理[J]. 王勇,高家诚,张艳,周详发,伍沙.  中国有色金属学报. 2007(12)

硕士论文
[1]Mg-Zn-Ca三元镁合金材料在Hank’s模拟体液中的腐蚀行为研究[D]. 田杨.内蒙古科技大学 2014



本文编号：3000512