醫(yī)用mg-zn-ca合金的軋制工藝研究及組織變化材料成型及控制工程畢業(yè)論文doc-在線瀏覽
2024-08-27 18:59本頁面
【正文】 背散射電子成像：加速電壓200v到30kv，連續(xù)調(diào)節(jié)樣品臺移動范圍 X=Y=50mm樣品室壓力 最高達2600Pa放大倍數(shù) 高真空模式下，141000000 放大倍數(shù)誤差。Quanta250FEG(XRD)分析實驗儀器：X射線衍射儀是根據(jù)布拉格衍射原理，通過晶體對X射線的衍射，獲得樣品內(nèi)部原子的排列信息。我是用的是德國布魯克X射線衍射( 所示），： Bruker DD8 ADVANCE X射線衍射儀器技術(shù)指標及特點儀器型號Bruker DD8 ADVANCE X射線衍射儀光管功率，D8 ADVANCE采用陶瓷X光管技術(shù)，焦斑位置穩(wěn)定，衰減小。176。每分鐘測角儀半徑大于等于200毫米，2θ角轉(zhuǎn)動范圍10176。檢測器LynxEye陣列檢測器，106cps軟件配置EVA檢索軟件+TOPAS無標樣定量分析軟件 Bruker DD8 ADVANCE X射線衍射儀在合金顯微組織分析的基礎上，為了進一步評價MgZnCa合金在軋制加工后試樣整體上的組織均勻性，同時測定合金在軋制前后顯微硬度值的變化，并探討MgZnCa合金在軋制過程中的硬化機理，因此對軋制態(tài)合金試樣進行顯微硬度值的測定。測定結(jié)束后，根據(jù)測定結(jié)果利用Origin軟件繪制試樣軋制加工后試樣維氏顯微硬度值的分布，并以此來初步評價合金試樣在軋制后顯微組織分布的均勻性鎂合金用于人造骨材料，不但力學性能要滿足要求，而且最重要的指標是鎂合金在生物體內(nèi)的降解速率。腐蝕試驗的腐蝕液為Hank 溶液。軋制態(tài)鎂合金在模擬體液中經(jīng)過一定時間的浸泡腐蝕后，通過觀察合金的表面腐蝕形貌來判斷合金的腐蝕行為，通常點蝕會在表面形成明顯的點蝕坑，均勻腐蝕則不會觀察到點蝕坑，而且通過形貌可以觀察到合金整體均勻腐蝕，因此，鎂合金表面的腐蝕形貌可以定性分析鎂合金發(fā)生腐蝕的方式。 3實驗結(jié)果及分析本次主要闡述軋制態(tài)MgZnCa 合金顯微組織、力學性能和腐蝕性能的影響。在鑄態(tài)MgZnCa合金中，晶粒比較粗大，有鑄造缺陷如夾雜、縮松、氣孔等存在，合金的力學性能較差，不能夠滿足人造骨材料的力學性能要求，通過軋制可以消除一些鑄造缺陷，有效細化合金晶粒，顯著提高合金的力學性能；為了進一步細化晶粒，提高合金組織和第二相分布的均勻性，本文選擇異步軋制、等徑角軋制工藝應用于人造骨MgZnCa合金的加工，以期在提高合金力學性能的同時改善其耐腐蝕性能。 軋制MgZnCa合金的微觀組織（a）、（b）圖中可以看到有些劃痕，應該是金相試樣制備時，沒拋光好。由上圖金相組織照片分析可知：經(jīng)軋制變形后，合金的原始鑄態(tài)組織基本消失，晶粒已模糊不清，第二相呈細小，彌散分布，晶界處共晶組織及第二相消失，合金發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶。而合金中的第二相顆粒則由加工前的沿晶界分布趨向于在aMg基體組織中呈現(xiàn)顆粒狀均勻彌散分布，在第二相顆粒的尺寸上并無明顯變化。研究表明，合金中Ca2Mg6Zn3的含量與MgZnCa合金的硬度變化有很大關系。 MgZnCa合金的XRD分析。αMg , Mg7Zn3 , Mg2Ca, MgZn和Mg6Zn3Ca2相組成。，測試結(jié)果顯示軋制加工前的MgZnCa合金的顯微硬度值沿橫截面方向上呈現(xiàn)均勻分布。隨變形量的增大，相比于1曲線時提高并不顯著，分析可知此時試樣中心區(qū)域的組織并無顯著變化，主要是由于軋制加工前較小尺寸的晶粒組織中存在大量的晶界和第二相顆粒對位錯增殖以及中心零剪切應變位置的擴散和遷移起到了一定的阻礙作用，中心位置的合金組織仍保持為位錯纏結(jié)帶和大量亞晶所組成的混合晶粒組織，從而使得中心位置仍保持較低的顯微硬度值。對MgZnCa合金不同道次變形量所得棒材的拉伸斷口形貌進行SEM分析。當?shù)来巫冃瘟繛?5%時，合金斷口幾乎是有大量較深較均勻韌窩組成，且在拉伸時發(fā)生了明顯的塑性變形，為典型的韌性斷裂()。由此可知，經(jīng)軋制變形后合金斷口形貌發(fā)生了由脆性向韌性的轉(zhuǎn)變。由此可以確定Ca2Mg6Zn3相在拉伸實驗中起主要強化作用，Ca2Mg6Zn3相為軋制變形后MgZnCa合金的強化相。圖3. 6a 顯示腐蝕 2 h 后試樣表面沒有明顯的腐蝕痕跡，局部發(fā)生微弱的點蝕，蝕坑深度較淺，部分蝕坑中有白色腐蝕后產(chǎn)物。隨著時間的延長 12 h 和 24 h( ) ，腐蝕程度逐漸加劇，較深的腐蝕坑中又出現(xiàn)一些微小的孔洞，說明腐蝕不僅在表面加劇，還有向內(nèi)部擴展的趨勢。隨著腐蝕時間的進一步延長至96 h，樣品的表面形成了許多大的坑，這是在坑壁和坑洞中進一步腐蝕造成的。圖 、 圖 和圖 分別表明， 腐蝕時長高達 168 h 。 結(jié) 論(1)鎂合金具有hcp結(jié)構(gòu)，在變形加工時，鎂合金的織構(gòu)形成的趨勢具有很強的各向異性，在塑性變形時機械孿生起著重要的作用，各種滑移競爭機制是影響鎂合金塑性變形行為的關鍵因素；初始取向，和溫度應該是鎂合金塑性變形行為和微觀機制的應變率效應的重要影響因素；各種形變加工條件下鎂合金織構(gòu)的形成及動態(tài)回復與再結(jié)晶行為與塑性變形微觀機理密切相關。(2)由X射線衍射分析表明，MgZnCa合金主要由。鋅元素和鈣元素存MgZnCa合金的晶界處和晶內(nèi)是以金屬間化合物的形式，只有少量的鈣元素和鋅元素固溶于αMg固溶體基體中。致 謝本論文是在導師老師的親切關懷和精心指導下完成的。在此向朱老師和幫助過我的所有老師和同學表示崇高的敬意和衷心的感謝。感謝黃河科技學院的所有領導給我們提供了完成實驗的設備和條件，提供寬松的生活、學習和研究環(huán)境。我的同學在實驗中給我無私的幫助和大力的支持,在此向他們表示真摯的謝意！此外，對這些年來有那么多真誠關心愛護我的老師,也有那么多一路幫助我的同學，他們對我的照顧總是讓我不能忘懷。]參考文獻[1]程永奇,陳振華,2004,14(5):75[2]戴慶偉,張丁非,[J].材料工程,2008[3] Ratner B D et al. Biomaterials Science. Academic Prees. 2000.[4] , , , et al. Titanium in
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