轧制方式对镁合金生体腐蚀行为的影响.doc

《轧制方式对镁合金生体腐蚀行为的影响.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、轧制方式对镁合金生体腐蚀行为的影响　　摘要：采用光学显微镜、扫描电镜、浸泡质量损失和拉伸测试等手段研究了轧制方式对镁合金在Hank’s溶液中腐蚀行为的影响.结果表明：与常规轧制态相比，高应变速率轧制态镁合金在长时间浸泡过程中平均腐蚀速率较低，抗拉强度下降幅度较小，耐腐蚀性能明显提高，可归因于晶粒细化、再结晶程度较高、孪晶较少和残余第二相相对粗大等；轧制态合金中第二相较少且较细小，表现为相对均匀的丝状腐蚀.　　关键词：镁合金；轧制；Hank’s溶液；耐腐蚀性能；剩余抗拉强度　　中图分类号：TG146.2；R318.08文献标识码：A　　Abstract：Theeffec

2、tsofrollingmodeonbiocorrosionbehaviorofmagnesiumalloyswereinvestigatedbyopticalmicroscope，scanningelectronmicroscope，masslossofimmersiontestingandtensiletesting.Theresultsshowedthatmagnesiumalloypreparedbyhighstrainraterollingexhibitedloweraveragecorrosionrateandreducedslightlyinultimat

3、etensilestrength，comparedwiththecounterpartpreparedbyconventionalrolling.Meanwhile，bettercorrosionresistancewasalsoexhibited，whichcouldbeattributedtothegrainrefinement，higherDRXextent，fewertwins，andrelativelycoarseremainedsecondphases.Theasrolledalloysalsoexhibitedauniformfiliformcorros

4、ionduetothelowerfractionandfinersizeofthesecondphase.　　Keywords：magnesiumalloys；rolling；Hank’ssolution；corrosionresistance；residualtensilestrength　　�V合金由于具有力学相容、生物相容和可降解等优点，有望发展成为新型的生物医用植入材料[1-3].然而，常规镁合金植入人体后存在腐蚀过快的问题而导致材料提前失去支撑作用，因此镁合金作为植入材料需提高其耐蚀性及力学性能[4].目前，提高镁合金耐蚀性的方法有高纯镁的开发、调整合金成分

5、、改变合金加工状态和表面处理等.　　已有研究表明，晶粒细化是改善镁合金力学性能和提高腐蚀均匀性的有效手段.据报道[5]，超细晶MgYRE合金相对粗晶合金而言，其极化阻抗和点蚀电位均有所提高.朱素琴等[6]已经通过高应变速率轧制成功地制备出超细晶ZK60镁合金板材，其高强高塑特性可归因于动态再结晶过程中晶粒的细化、低的位错密度以及低的孪晶密度.本课题组研究表明，高应变速率轧制可以大大提高Mg4Zn合金的强度和耐蚀性.然而，目前关于轧制方式对镁合金板材腐蚀行为影响的研究尚未见报道.本文通过光学显微镜、扫描电镜、浸泡质量损失和拉伸测试等手段研究轧制方式对镁合金在Hank’s

6、溶液中腐蚀行为的影响.　　1实验材料及方法　　选用工业纯镁、纯锌、Mg20Ca中间合金为原料制备Mg4Zn和Mg4Zn0.3Ca合金.另外，添加0.2%Mn以去除杂质Fe，提高合金的耐蚀性.工业纯镁和商用半连续铸造ZK60合金用作对比研究.固溶工艺：Mg4Zn合金为300℃/2h+330℃/30h，Mg4Zn0.3Ca合金为300℃/2h+330℃/30h+430℃/20h，ZK60合金为300℃/2h+330℃/28h+400℃/4h.轧前将固溶态试样预热至设定温度保温6min，然后在Φ350×450mm二辊轧机上一道次将10mm厚板材轧制成2mm，轧辊速率为436

7、mm・s-1，平均应变速率为9.32s-1，为高应变速率轧制[6]，以HSRR表示.常规轧制分3道次将10mm厚板材轧制成2mm，总压下量约80%，以CR表示.　　金相样品机械抛光后采用2mL乙酸+3mL水+0.8g苦味酸+20mL酒精进行腐蚀，在LeitzMM6卧式金相显微镜上进行观察.拉伸测试在Instron3369型试验机上进行，拉伸速率为1.1×10-3s-1，性能数据取3个试样的平均值.腐蚀表面形貌观察、腐蚀截面分析和拉伸断口分析在Quanta200环境扫描电镜上进行.　　腐蚀试样尺寸为20mm×15mm×2mm，置于150mLHank’s