南开挤压镁合金型号镁合金冲压

镁合金因其的性能被广泛应用在航天､通信等领域中｡近年来,由于镁合金具有的生物安全性､可降解性以及生物力学相容性等特点,在生物医用合金应用上被广泛地关注与研究｡但由于镁合金为密排六方结构导致其在室温下的塑性较差,限制了生物医用镁合金的加工成形与应用｡

电磁搅拌后,Mg-4Zn-0.3Zr合金晶粒细化且更加均匀,平均晶粒尺寸从91.3μm 降低到85.7μm｡合金中的MgZn相数量减少,在晶粒内部有孪晶形成,且存在较多的小角度晶界｡另外,抗拉强度和屈服强度分别为189 MPa和105 MPa,伸长率提高到17.3%｡由于电磁搅拌合金中的孪晶和小角度晶界的存在,经热挤压后,电磁搅拌Mg-4Zn-0.3Zr合金动态再结晶的程度高,晶粒更加细小,抗拉强度､屈服强度和伸长率分别达到了241 MPa､178 MPa和25.2%｡

随着工艺技术的进步和设计水平的提高，由镁合金制作出的自行车一体轮组的轻量化优势十分明显：就是高刚性及高抗弯曲性；再次，其具备优良的吸震性，吸震效果达到铝的25倍，这样可以消费者拥有更好的骑行舒适性；当然，它的高温挤压成形工艺性良好，通过挤压薄壁镁合金管件去减轻车重；后，镁合金是绿色材料，，能够二次回收，利用简单。这样一种性的材料，谁敢说不会是下一个颠覆者呢?

挤压态Mg-2Nd合金表现出高达30% 的拉伸延伸率与缓慢均匀的降解速率，但是材料的断裂强度只有193 MPa，比较高的塑性变形性能使Mg-2Nd合金在心血管支架、食道粘膜支架等方面具有良好的应用前景。Mg-Nd变形镁合金普遍表现出较高的塑性，这是因为Nd固溶于镁合金中，可以大幅降低镁合金的晶间层错能，使非基面滑移变得容易起来。

Zn元素是人体中的微量元素之一，在人体生长发育、生殖遗传、、内分泌等重要生理过程中起着极其重要的作用。同时，它还是镁合金中常用的合金元素之一，具有显著的固溶强化效果，并且还可以提高镁合金的腐蚀电位， 提高其耐蚀性。为此本文中通过在Mg-Nd合金中添加适量Zn元素来弥补Mg-Nd合金强度较低的不足，期望新的MgNd-Zn合金在保持良好的塑性变形能力的同时，还具备较高的强度，满足镁合金用于制作缝合线、吻合钉等植入物产品的性能要求。本文研究了Zn含量变化对铸态及挤压态Mg-2Nd-x Zn(x=0.2， 1.0， 2.0)合金和Mg-0.5Nd-x Zn(x=2.0， 4.0，6.0)合金的微观结构、力学性能以及腐蚀性能的影响。

为了使镁合金棒材的挤压可以顺利进行，挤压前对铸锭进行了均匀化退火处理。棒材的挤压在3MN立式挤压机上进行。选取的挤压参数为 :铸锭预热温度为653 K，预热时间为1h，挤压温度为663K，入口处挤压速度为20mm/s， 挤压比为64:1。在挤压凹模和挤压套筒内部均匀涂上油剂石墨来减小坯料与模具之间的摩擦，起到润滑作用，从而利于合金的挤压变形，改善挤压棒材的表面质量。
镁合金的实际化学成分通过电感耦合等离子体分析仪 (ICP-AES，Optima7300DV， Perkin Elmer，USA) 来测定， 每种成分的合金分别取屑50 g用于ICP成分分析。采用OLYMPUS-GX71金相显微镜来观察铸态及变形态合金的显微组织，在莱卡型显微镜下进行金相组织观测，选择合适的参数拍照。对于每种合金，选取6张具有代表性的金相照片进行晶粒尺寸及第二相含量的测定。根据ASTM E112-G6标准， 采用直线 截取法进 行晶粒尺 寸大小的测定。本文采用附带铜Kα 射线源的X射线衍射仪(XRD，D/max 2500 Diffractometer) 测定分析 镁合金中 的相组成。

采用HITACHIS-3400N型扫描电 子显微镜观察合金的微观组织特征与断口形貌，并用能谱仪(EDS)确定相的原子组成。从镁合金挤压棒材上取样，通过机加工制备M10标准拉伸试样从。拉伸试样平行段长度30mm，直径5mm。棒材的室温拉伸试验在Zwick Z050拉伸机上进行，拉伸速率1.0mm/min， 每组至少采用5个平行试样。电化学测试试验样品采用线切割方法制备，样品尺寸为 Φ10×8mm，用Si C砂纸打磨， 除去样品表面油污和缺陷。利用打孔机在样品背面中心钻一个直径1.5mm，深4~5mm的圆孔，在圆孔中插入铜导线，再用环氧树脂封装，环氧固化后用砂纸水磨待测试样品表面至2000# 后，使用硅胶涂抹样品与环氧接触的边沿。