小直徑鎂合金絲材的制備工藝、組織及性能研究.pdf

1、組織工程材料(如血管支架)是目前生物醫(yī)用材料研究的熱點(diǎn)。鎂合金生物兼容性好,與當(dāng)前醫(yī)用鈦合金、不銹鋼等血管內(nèi)支架材料相比,具有更好的血液相容性。例如,將鎂合金制做成細(xì)直徑的血管支架材料,植入心血管疾病及冠狀動脈病變患者血管內(nèi),血管恢復(fù)后,隨著時間推移,鎂合金將在血液中溶解而有效得到釋放。當(dāng)然,因血液流動,血管內(nèi)支架材料需要一定的柔韌性和徑向支撐強(qiáng)度。因此,研究制備細(xì)直徑、兼具高強(qiáng)度高韌性的鎂合金絲材,將鎂合金用作生物醫(yī)用支架材料具有重要

2、意義。 本文通過普通凝固技術(shù),分別獲得AZ91D、ZK60及Mg-5Bi-1.5Ca合金試棒,經(jīng)過不同均勻化處理后,采用熱擠壓工藝分別獲得三種表面光潔、柔韌性較好的φ1mm～φ2mm鎂合金絲材,確定出試驗(yàn)條件下的最佳擠壓工藝參數(shù)。對AZ91D、Mg-5Bi-1.5Ca擠壓絲材進(jìn)行T5熱處理。通過光鏡、掃描電鏡、X射線衍射分析擠壓絲材及擠壓+T5熱處理絲材的組織與相組成；分別測試兩種狀態(tài)下絲材的力學(xué)性能。結(jié)果表明: (1)

3、三種合金絲試驗(yàn)條件下的最佳工藝參數(shù)分別為:AZ91D絲材擠壓溫度410℃,擠壓力10MPa,擠壓速度30mm/min；ZK60絲材擠壓溫度384℃,擠壓力8MPa,擠壓速度15mm/min；Mg-5Bi-1.5Ca絲材擠壓溫度350℃,擠壓力9MPa,擠壓速度120mm/min；擠壓比均為16.08,潤滑劑為MoS2。 (2)熱擠壓獲得的φ1mm～φ2mm鎂合金絲,其組織均為細(xì)小的等軸晶粒,晶粒尺寸在5～10μm之間。T5時效熱

4、處理能顯著改善擠壓絲材的組織。在不同的時效處理?xiàng)l件下,AZ91D絲材主要析出相為棒狀或粒狀的β-Mg17Al12相；Mg-5Bi-1.5Ca絲材時效8h時主要析出相為顆粒狀的Mg3Bi2相。 (3)擠壓絲材的力學(xué)性能分別為：410℃擠壓時AZ91D絲材的抗拉強(qiáng)度在～342MPa,屈服強(qiáng)度在～257MPa,延伸率在～16.7％；ZK60絲材的抗拉強(qiáng)度在～301MPa,屈服強(qiáng)度在～231MPa,延伸率最高為～21.2％；Mg-5Bi