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《哈尔滨工业大学》 2012年
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含Y元素Mg-Zn-Ca合金的制备及其薄壁管挤压—拉拔工艺研究

韩杰  
【摘要】:镁具有低密度、高的比强度和比刚度、与人骨相近的弹性模量和良好的生物相容性和可降解性,在生物医用材料方面有广阔的应用前景。本文采用氩气作为保护气体熔炼了Mg-Zn-Ca和Mg-Zn-Ca-Y合金铸锭,通过大比率挤压细化晶粒,然后采用冷拉拔结合中间退火的工艺制备用于心血管支架的镁合金薄壁管。 熔炼得到的镁合金晶粒尺寸在150~350μm,其中Mg-Zn-Ca合金的平均晶粒尺寸为315μm,三种Mg-Zn-Ca-Y合金的晶粒尺寸分别为172μm,217μm和248μm,说明Y有细化晶粒的作用。 经两道次挤压后(累计挤压比为85),合金的晶粒得到显著细化,平均晶粒尺寸在3μm以下,其中300℃一次挤、150℃二次挤后的Mg-Zn-Ca-Y合金晶粒最为细小,达到1.4μm。300℃一次挤、250℃二次挤压得到的Mg-Zn-Ca-Y合金的力学性能最好,最高的屈服强度达到350MPa,抗拉强度接近400MPa,最大延伸率达到25%。两种挤压工艺下Mg-Zn-Ca-Y合金的力学性能要优于Mg-Zn-Ca合金,说明Y元素有助于提高镁合金的力学性能。 将挤压后的镁合金棒材车为Φ5×0.6mm管坯,在250℃退火15min后,采用多道次冷拉拔结合中间退火的工艺,最终制备了Φ3.3×0.4mm Mg-Zn-Ca管材和Φ3.2×0.35mm Mg-Zn-Ca-Y管材。Mg-Zn-Ca最终管材的屈服强度为345.3MPa,抗拉强度为366.6MPa,延伸率为0.4%;Mg-Zn-Ca-Y最终管材的屈服强度为296.4MPa,抗拉强度为296.5MPa,延伸率为0.7%。两种管材的断裂方式均为脆性断裂。 本文中制备Mg-Zn-Ca和Mg-Zn-Ca-Y薄壁管材的最佳的工艺是:把铸锭在300℃一次挤压,在250℃二次挤压,将所获得的挤压棒材在250℃下退火15min后多道次拉拔成薄壁管材,拉拔过程中最佳的再结晶退火工艺为250℃退火10min。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TG146.22

【参考文献】
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1 任伊宾,杨柯,梁勇;新型生物医用金属材料的研究和进展[J];材料导报;2002年02期
2 颜廷亭;谭丽丽;熊党生;张炳春;杨柯;;医用镁金属材料的研究进展[J];材料导报;2008年01期
3 金文中,刘顺华;镁合金焊丝的热挤压-拉拔工艺及其变形机理[J];材料科学与工艺;2005年05期
4 徐春国,任广升;镁合金壳体热挤压成形工艺研究[J];锻压技术;2003年06期
5 王庆娟;杜忠泽;刘长瑞;王朋波;;镁合金塑性加工技术的研究进展[J];轻合金加工技术;2006年01期
6 张大华;王瑞权;吴召刚;张丽婷;周恩俊;;Y含量对Mg-Zn-Y合金显微组织及力学性能的影响[J];上海有色金属;2009年03期
7 张大华;陈体军;文九巴;;Zn含量对Mg-Zn-Y合金组织及性能的影响[J];上海金属;2009年04期
8 张诗昌,段汉桥,蔡启舟,魏伯康,林汉同;镁合金的熔炼工艺现状及发展趋势[J];特种铸造及有色合金;2000年06期
9 郭华明;刘子利;刘新波;;Y含量对Mg-Zn-Y合金组织和性能的影响[J];特种铸造及有色合金;2006年10期
10 高家诚;伍沙;乔丽英;王勇;;镁及镁合金在仿生体液中的腐蚀降解行为[J];中国组织工程研究与临床康复;2007年18期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张保平;医用Mg-Zn-Ca合金的制备及其性能研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
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1 吴永刚,曾伟丽;低卤阻燃HDPE的力学性能研究[J];工程塑料应用;2000年09期
2 白劲东;;DH36高强度船板钢在ASP生产线的开发与研制[J];鞍钢技术;2011年02期
3 聂保新;乔军;张永彬;张庆丰;陈敏;;粗晶粒铸轧AZ31镁合金的高温拉伸性能[J];辽宁科技大学学报;2011年05期
4 徐阳;王忠军;朱晶;王昭静;;退火工艺对Mg-4Zn-1.5RE合金显微组织的影响[J];辽宁科技大学学报;2011年06期
5 黄正华,张忠明,郭学锋;镁合金阻燃方法与机理[J];兵器材料科学与工程;2004年01期
6 徐晋勇;唐万兴;许敏;杜丽;高原;徐重;;低碳钢等离子表面冶金Mo-Cr合金层的研究[J];兵器材料科学与工程;2006年02期
7 肖盼;刘天模;;AZ61B镁合金热模拟挤压变形的研究[J];兵器材料科学与工程;2006年04期
8 陈刚;范培耕;彭晓东;曹鹏军;蔡苇;;镁合金废料回收与再生技术研究现状[J];兵器材料科学与工程;2007年05期
9 张新杰;郗雨林;柴东朗;齐志旺;史洪刚;;纯镁塑变机理及其组织特征[J];兵器材料科学与工程;2007年06期
10 杨勇彪;王富耻;谭成文;才鸿年;;镁合金动态力学行为研究进展[J];兵器材料科学与工程;2008年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈祖权;薛寒松;邵兴洲;吴发杰;王开;;Zr对Mg-Gd-Y合金组织与力学性能影响[A];2012(第22届)重庆市铸造年会论文集[C];2012年
2 方异锋;龙思远;曹韩学;廖惠敏;;横浇道几何形态对镁合金挤压铸造流态影响的数值研究[A];2012(第22届)重庆市铸造年会论文集[C];2012年
3 周传哲;李宁;黎德育;;镁合金AZ91D压铸件表面电镀研究进展[A];2007(第13届)全国电子电镀学术年会暨绿色电子制造技术论坛论文集[C];2007年
4 王有山;;大型铝电解槽低温生产节能技术[A];经济策论(上)[C];2011年
5 高建阳;;真空转鼓过滤机处理拜尔法赤泥的技术研究[A];2010'中国矿业科技大会论文集[C];2010年
6 王韶云;李国禄;王海斗;刘金海;徐滨士;朴钟宇;;不同载荷条件下NiCr-Cr_3C_2涂层的加速接触疲劳寿命[A];2011年全国青年摩擦学与表面工程学术会议论文集[C];2011年
7 杨林;王凤彬;黄宏军;毛萍莉;刘正;;高温压缩对粗镁直接熔炼AZ91镁合金组织的影响[A];第十二届全国铸造年会暨2011中国铸造活动周论文集[C];2011年
8 黄婷;杨林;任玉艳;林立;刘正;;退火处理对室温压缩AZ91镁合金显微组织及硬度的影响[A];第十二届全国铸造年会暨2011中国铸造活动周论文集[C];2011年
9 刘春;崔爱端;;钆镁合金中氟量的测定——水蒸汽蒸馏-分光光度法[A];第十三届全国稀土化学分析学术研讨会论文集[C];2011年
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5 孙霖;人脸识别中的活体检测技术研究[D];浙江大学;2010年
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7 张红霞;AZ31B镁合金及其TIG焊焊接接头疲劳断裂行为及评定研究[D];太原理工大学;2010年
8 崔泽琴;AZ31B镁合金脉冲激光加工行为的研究[D];太原理工大学;2011年
9 刘志民;AZ31镁合金铸轧板材热变形行为及其温热拉深工艺研究[D];北京交通大学;2011年
10 于松楠;5754铝镁合金微弧氧化膜的制备及其理化特性研究[D];吉林大学;2011年
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2 张锦志;耐磨铝青铜集电靴组织性能研究及金属型模具设计[D];河南理工大学;2010年
3 贺睿;AZ81基稀土镁合金组织与腐蚀性能的研究[D];河南理工大学;2010年
4 苏志俊;稀土元素对Ni60自熔性合金涂层组织和性能的影响[D];河南理工大学;2010年
5 李含建;SiC_p/AZ91D复合材料真空气压浸渗机理及界面结构研究[D];南昌航空大学;2010年
6 梁健能;室内模拟实验研究AZ91D镁合金的腐蚀行为[D];南昌航空大学;2010年
7 涂序荣;脉冲磁场控制制备阻燃镁合金的研究[D];南昌航空大学;2010年
8 张阿莉;等离子束表面冶金高硅涂层研究[D];山东科技大学;2010年
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10 周宇;髋臼撞击综合征骨凸的组织学研究[D];郑州大学;2010年
【二级参考文献】
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1 张静,潘复生,郭正,丁培道,汪凌云;含锆镁合金系中的合金相[J];兵器材料科学与工程;2002年06期
2 周婉秋,单大勇,韩恩厚,柯伟;镁合金无铬化学转化膜的耐蚀性研究[J];材料保护;2002年02期
3 张永君,严川伟,王福会,曹楚南;镁的应用及其腐蚀与防护[J];材料保护;2002年04期
4 刘耀辉,李颂;微弧氧化技术国内外研究进展[J];材料保护;2005年06期
5 师昌绪;李恒德;王淀佐;李依依;左铁镛;;加速我国金属镁工业发展的建议[J];材料导报;2001年04期
6 任伊宾,杨柯,梁勇;新型生物医用金属材料的研究和进展[J];材料导报;2002年02期
7 李龙川,高家诚,王勇;医用镁合金的腐蚀行为与表面改性[J];材料导报;2003年10期
8 颜廷亭;谭丽丽;熊党生;张炳春;杨柯;;医用镁金属材料的研究进展[J];材料导报;2008年01期
9 郑明毅,吴昆,乔晓光,李淑波,胡小石;镁系准晶与高性能镁合金[J];材料科学与工艺;2004年06期
10 王喜峰,齐公台,蔡启舟,魏伯康;混合稀土对AZ91镁合金在NaCl溶液中的腐蚀行为影响[J];材料开发与应用;2002年05期
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1 蒋书文;钛合金基类金刚石梯度薄膜材料制备及其生物摩擦学性能和血液相容性的研究[D];四川大学;2002年
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3 隋解和;TiNi合金表面DLC膜的组织结构与腐蚀行为和血液相容性[D];哈尔滨工业大学;2006年
4 李颂;镁合金微弧氧化膜的制备、表征及其性能研究[D];吉林大学;2007年
5 乔丽英;镁基生物材料的表面改性和生物相容性研究[D];重庆大学;2008年
6 尹冬松;医用镁合金力学性能与腐蚀行为研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
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5 孙雅茹;孙文儒;孙晓峰;于连旭;贾丹;张伟红;郭守仁;胡壮麒;;680℃长期时效对改型Thermo-Span合金组织与性能的影响[A];第十二届中国高温合金年会论文集[C];2011年
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8 潘复生;张静;汪凌云;丁培道;;变形镁合金研究最新进展及应用前景[A];2002年材料科学与工程新进展(上)——2002年中国材料研讨会论文集[C];2002年
9 齐立春;李臻熙;曹京霞;黄旭;;TiAl合金中的TiB_2相生长形态及其对力学性能的影响[A];中国有色金属学会第十四届材料科学与合金加工学术年会论文集[C];2011年
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2 廖建国;表面处理钢板最近10年的发展[N];世界金属导报;2007年
3 王镐;医学用钛量增长明显[N];中国有色金属报;2011年
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5 荆虹;中铝山东企业电解铝厂科技研发添“新贵”[N];淄博日报;2008年
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5 李婷;EW75合金的组织结构及在制备加工中的演化[D];北京有色金属研究总院;2013年
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9 张新;Mg-RE基稀土镁合金组织、性能与腐蚀机理研究[D];北京有色金属研究总院;2013年
10 侯清宇;Mg-Gd-Y合金的塑性变形特征研究[D];南京理工大学;2012年
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1 韩杰;含Y元素Mg-Zn-Ca合金的制备及其薄壁管挤压—拉拔工艺研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
2 杜玉洲;半连铸Mg-Zn-Ca合金及其热挤压变形行为研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
3 李子彪;Mg-Zn-Ca合金及其复合材料制备、组织和性能的研究[D];天津理工大学;2011年
4 程亮;Mg-Zn-Ca系镁合金组织及性能控制的基础研究[D];重庆理工大学;2011年
5 吴菊英;典型变形镁合金中合金相的计算研究[D];重庆大学;2012年
6 孙洪利;抗静电性聚苯醚/尼龙66合金性能的研究[D];北京化工大学;2010年
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8 宋佳;W-10%Ti合金的制备工艺研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
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