铸态和挤压态生物医用Mg-Zn-Y-Zr-Ca合金在不同温度下的显微组织与力学性能（英文）

对一种新型生物医用镁合金Mg-3Zn-1Y-0.6Zr-0.5Ca分别在270,300和330°C下进行铸造和挤出实验。通过拉伸试验、光学显微镜、扫描电子显微镜、能量色散光谱、X射线衍射技术、透射电子显微镜和电子背散射衍射研究铸态和不同挤出参数下挤压态合金的显微组织和力学性能。结果表明,270°C挤压态合金具有最佳的综合力学性能,其极限拉伸强度和伸长率分别达到315MPa和26%,这与晶粒细化、较弱的基底织构和第二相强化有关。经热挤压后,Mg-3Zn-1Y-0.6Zr-0.5Ca合金出现大量动态再结晶。连续的Mg_3YZn_6相带逐渐分裂成不连续的链状或点状结构,且晶粒分布更均匀。挤压态Mg-3Zn-1Y-0.6Zr-0.5Ca合金呈(0001)基面平行于挤出方向的弱织构特征。     

往复挤压对Mg-0.85Zn-0.15Y-0.6Zr铸态组织和力学性能的影响

研究了往复挤压对准晶增强Mg-0.85Zn-0.15Y-0.6Zr铸态合金显微组织及力学性能的影响。结果表明,往复挤压可大幅度细化Mg-0.85Zn-0.15Y-0.6Zr铸态合金组织,且使I相等相对均匀地分布在α-Mg基体中。同铸态合金相比,挤压后Mg-0.85Zn-0.15Y-0.6Zr合金的屈服强度、抗拉强度和延伸率分别提高了75.8%,43.2%和35%。     

生物医用Mg-3Zn-0.2Ca合金显微组织与性能研究（英文）

针对生物医用Mg-3Zn-0.2Ca的显微组织、力学性能以及生物腐蚀行为,采用X射线衍射(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、拉伸实验机、电化学以及浸泡测试方法进行了研究。XRD结果表明Mg-3Zn-0.2Ca合金中的第二相主要为Mg_7Zn_3,Mg_2Zn_3,Mg_4Zn_7等金属间化合物相。相比于铸态,经过56:1挤压比变形后的Mg-3Zn-0.2Ca合金晶粒明显细化,平均晶粒尺寸从119.1μm降到2.5μm,降低了47.6倍。挤压态Mg-3Zn-0.2Ca合金的屈服强度(0.2%TYS)、抗拉强度以及延伸率分别为205,336 MPa和17.85%,电化学以及浸泡测试表明挤压态合金的耐蚀性明显优于铸态Mg-3Zn-0.2Ca合金,其主要归因于晶粒细化。新设计的生物医用Mg-3Zn-0.2Ca合金呈现出了良好的综合力学性能以及生物耐蚀性。     

生物医用Mg-3Zn-0.2Ca合金显微组织与性能研究

生物医用Mg-3Zn-0.2Ca合金的显微组织,力学性能,腐蚀行为通过光学显微镜,扫描电镜,力学测试以及模拟体液浸泡手段进行了研究。X射线衍射结果表明该合金的主要第二相为Mg7Zn3, Mg2Zn3, 和Mg4Zn7的金属间化合物相。经过56:1挤压比后的挤压态Mg-3Zn-0.2Ca合金的晶粒尺寸平均为2.5um,相比铸态的119.1um下降了47.6倍。屈服强度,抗拉强度以及延伸率分别为205MPa, 336MPa 和17.85%。挤压态合金的耐蚀性也明显优于铸态合金,其原因主要为晶粒细化。本文设计的新型生物医用Mg-3Zn-0.2Ca合金呈现出良好的综合力学性能以及耐蚀性。     

挤压态Mg-2Zn-0.5Gd-1Y-0.5Mn合金的组织特征、力学性能和体外腐蚀行为（英文）

为改善医用镁合金微观组织特征与降解行为，采用挤压形变工艺改变医用镁合金的晶粒尺寸特征及析出相/金属间化合物尺寸、分布规律，探究了挤压态医用Mg-2Zn-0.5Gd-1Y-0.5Mn镁合金微观结构特征及降解行为。结果表明：不同的热挤压变形并没有改变Mg-2Zn-0.5Gd-1Y-0.5Mn镁合金中第二相的类型，但改变了第二相的分布和形貌。Mg-2Zn-0.5Gd-1Y-0.5Mn镁合金的成分主为α-Mg和W-Mg₃Y₂Zn₃。电化学测试结果表明，铸态、挤压370℃和挤压390℃合金腐蚀电流密度分别为2.498、3.656、1.012μA·cm^-2。这是由于铸态组织中析出相/金属间化合物呈带状分布在基体中，可作为微阴极形成电偶腐蚀位点，加速合金腐蚀速率。合金在370℃挤压时，由于实际温度较低，部分粗化相未能充分溶解到α-Mg基体中，随着析出相数量增加及分布混乱无序，微阴极面积比例增大，进而导致腐蚀速率加剧。而390℃挤压态镁合金的挤压速度快、耗散行为慢，且铸锭与挤压机间摩擦强烈，已发生充分动态再结晶行为...     

TB3合金应力时效后低周疲劳行为的研究

以Mg-Mn合金为基体材料,通过Y、Nd稀土元素合金化的方法,制备了新型Mg-Mn-RE挤压变形镁合金.采用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪等实验设备,系统地研究了Mg-Mn-RE挤压镁合金的相组成、微观组织、常规性能;采用交流阻抗谱研究了Mg-Mn-RE挤压镁合金的腐蚀机理.铸态Mg-1Mn-2Y-1Nd合金的显微组织主要由平均晶粒尺寸为410～360 μm的α-Mg晶粒组成.随着Nd含量的增加,铸态Mg-1Mn-2Y-2Nd合金的显微组织明显细化并且包含了Mg12Nd相和Mg24Y5相.在热挤压过程中,与Mg-1Mn-2Y-1Nd合金相比,Mg-2Y-1Mn-2Nd合金中发生了明显的再结晶,再结晶晶粒尺寸变大,同时形成粗大的Mg12Nd相和细小的Mg24Y5相.电化学交流阻抗谱结果表明,Nd的加入使Mg-Mn系合金的抗腐蚀性能降低.     

Mg-Mn-Y-Nd挤压变形镁合金的组织和腐蚀性能

以Mg-Mn合金为基体材料,通过Y、Nd稀土元素合金化的方法,制备了新型Mg-Mn-RE挤压变形镁合金。采用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪等实验设备,系统地研究了Mg-Mn-RE挤压镁合金的相组成、微观组织、常规性能;采用交流阻抗谱研究了Mg-Mn-RE挤压镁合金的腐蚀机理。铸态Mg-1Mn-2Y-1Nd合金的显微组织主要由平均晶粒尺寸为410～360μm的α-Mg晶粒组成。随着Nd含量的增加,铸态Mg-1Mn-2Y-2Nd合金的显微组织明显细化并且包含了Mg12Nd相和Mg24Y5相。在热挤压过程中,与Mg-1Mn-2Y-1Nd合金相比,Mg-2Y-1Mn-2Nd合金中发生了明显的再结晶,再结晶晶粒尺寸变大,同时形成粗大的Mg12Nd相和细小的Mg24Y5相。电化学交流阻抗谱结果表明,Nd的加入使Mg-Mn系合金的抗腐蚀性能降低。     

钙对Mg-4Zn合金组织，织构及力学性能的影响

本文研究了钙对Mg-4Zn合金组织,织构及力学性能的影响。铸态Mg-4Zn合金包含α-Mg相和MgZn相,Ca的加入还生成了Ca2Mg6Zn3三元相。结果表明,Ca显著细化挤压板材的晶粒尺寸,弱化板材织构。沿着板材横向,Mg-4Zn-0.3Ca合金的屈服强度为163MPa,最终抗拉强度达到260MPa。并且,加钙后的合金延伸率从Mg-4Zn合金的19%提高到24%。本文分析了合金的再结晶机制,织构演变机理和强韧化机制,另外,合金力学性能与各向异性也得到了分析。     

变形温度对Mg-Zn-Mn-Ca合金拉伸与降解性能的影响

研究了变形温度对挤压态Mg-2.2Zn-1Mn-0.5Ca合金微观组织、力学性能和生物降解性能的影响。结果表明,Mg-2.2Zn-1Mn-0.5Ca合金在280℃变形时发生完全动态再结晶,并且随着挤压温度的升高,合金的再结晶晶粒明显长大,力学性能降低;同时,随着挤压温度的升高,Mg-2.2Zn-1Mn-0.5Ca合金的位错密度升高,从而使其生物降解性能降低。     

铸态及挤压态Mg-11Li-3Al-xZr合金的组织及性能

通过真空感应熔炼及挤压变形制备了铸态及挤压态的Mg-11Li-3Al-xZr(x=0、0.1)合金,采用OM、XRD、SEM、EDS观察并分析了合金的显微组织,测试了不同状态合金的力学性能。结果表明,Mg-11Li-3Al-xZr合金均含有β-Li、α-Mg、θ-MgLi_2Al、AlLi相,Mg-11Li-3Al-0.1Zr合金中还存在Al_3Zr相。铸态合金晶粒粗大,挤压变形过程中发生动态再结晶使晶粒细化。Zr的添加能明显细化晶粒,尤其在挤压后Mg-11Li-3Al-0.1Zr合金晶粒尺寸仅为Mg-11Li-3Al合金的1/4左右。铸态时两种合金力学性能相近,Mg-11Li-3Al-0.1Zr合金伸长率略低;挤压变形后两种合金伸长率较高,而且由于加工硬化和细晶强化作用,强度明显提高,Mg-11Li-3Al-0.1Zr合金的强度达到194 MPa,较铸态提高32.8%。     

高强Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金的微观组织和力学性能

通过金属模铸、热挤压和时效处理(T5)工艺过程制备出高强Mg-7Gd-4Y-1.6Zn-0.5Zr合金,并利用光学显微镜、XRD、SEM及TEM分析研究Mg合金不同状态下的显微组织和力学性能。结果表明:Mg-7Gd-4Y-1.6Zn-0.5Zr合金的铸态组织主要由α-Mg基体和沿晶界分布的片层状第二相Mg12Zn(Gd,Y)组成,经过热挤压变形后,合金晶粒显著细化,时效处理过程中Mg12Zn(Gd,Y)相上析出少量细小的颗粒状Mg3Zn3(Gd,Y)2相。时效态合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到446 MPa、399 MPa和6.1%,其强化方式主要为细晶强化和第二相强化。     

挤压比对双相Mg-8Li-6Zn-2Gd合金显微组织、织构和力学性能的影响（英文）

通过显微组织观察、织构分析和拉伸测试等手段研究挤压比对双相Mg-8Li-6Zn-2Gd合金显微组织、织构和力学性能的影响。结果表明：均匀化态Mg-8Li-6Zn-2Gd合金中含有α-Mg、β-Li、Mg Li Zn、I相和W相。经热挤压后,共晶I相被碾碎成细小颗粒状,而W相保持原有块状形状。合金中α-Mg基体和β-Li基体在热挤压过程中均发生了动态再结晶(DRX),且晶粒随着挤压比的增加逐渐细化。经热挤压后,α-Mg基体的基面织构弱化和柱面织构增强是由于非基面滑移的激活;β-Li基体中形成明显的α和γ纤维织构主要与动态回复与动态再结晶相关。热挤压同时提升Mg-8Li-6Zn-2Gd合金的抗拉强度和伸长率,并在挤压比为16:1时获得最佳的综合力学性能。     

Mg-10Y-2.45Zn-1Ca-0.37Al合金的组织演变及力学行为

本文通过磁悬浮熔炼铜模吸铸工艺制备了Mg-10Y-2.45Zn和Mg-10Y-2.45Zn-1Ca-0.37Al两种合金,考察复合添加高含量Ca及少量Al合金元素对铸态Mg-10Y-2.45Zn合金中LPSO相形成的影响及其在固溶热处理及高温高应力下的组织演变规律及力学行为变化。结果表明,铸态下高含量Ca及少量Al参与了18R LPSO的大量形成且出现大量18R LPSO相分层界面；在高温下,不同于Mg-10Y-2.45Zn合金,Mg-10Y-2.45Zn-1Ca-0.37Al中的18R LPSO大量溶解,并在晶界处合并长大、a-Mg晶粒粗化；在高温大塑性变形条件下,大块状18R LPSO扭折、分层或破碎,18R LPSO相界附近发生动态再结晶和α-Mg基体内析出大量细小棒状14H LPSO相强化了合金。     

热挤压及固溶对Al-7Zn-2.5Mg-2.5Cu高强铝合金组织与性能的影响

对Al-7Zn-2.5Mg-2.5Cu合金进行了热挤压试验,并对挤压态合金进行了不同温度固溶处理,采用OM、SEM、EDS、万能试验机研究了热挤压及不同温度固溶对合金组织与强度的影响。结果表明:铸态Al-7Zn-2.5Mg-2.5Cu合金组织为粗大的树枝晶,经热挤压后合金晶粒明显细化,挤压态合金强度比铸态提高了104.5%。随着固溶温度的升高,试验合金晶粒逐渐增大,抗拉强度先升高后降低。475℃×1 h固溶的合金中Mg Zn2第二相粒子充分溶入Al基体中,抗拉强度达到最大值,合金的最佳固溶温度为475℃。     

高塑性Mg-3Zn-1Y-1Mn合金在不同挤压温度下的组织演变、强化机制和变形行为（英文）

为了改善铸态Mg-3Zn-1Y-1Mn合金的力学性能、研究合金在不同变形温度下的组织演变规律和变形机理，对铸态Mg-3Zn-1Y-1Mn合金进行热挤压实验。实验结果显示，当挤压温度为330℃时，挤压态合金具有最佳的力学性能，抗拉强度和伸长率分别达到270 MPa和16.8%。挤压态合金性能大幅提高主要归因于3个方面：由动态再结晶导致的细晶强化作用、未被动态再结晶抵消的加工硬化以及第二相粒子强化作用。在热挤压过程中，当挤压温度为300℃时，同时发生连续动态再结晶和动态回复；而当挤压温度为330和360℃时，发生不连续动态再结晶。此外，在热变形过程中{0001}基面滑移、{■}Ⅰ型柱面滑移和{■}Ⅱ型柱面滑移对塑性变形的贡献受挤压温度影响很大，而{■}Ⅱ型柱面是3个滑移系中最难启动的滑移系。     

等通道转角挤压对生物Mg-Zn-Ca合金显微组织与腐蚀行为的影响

旨在探讨等通道转角挤压(equal-channel-angular-pressed,ECAP)对生物医用Mg-3Zn-0.2Ca合金的显微组织以及腐蚀行为的影响。对铸态Mg-3Zn-0.2Ca合金进行了1,2,4道次的剪切挤压变形。采用光学显微组织观察、X射线反射法、电化学等手段研究了挤压道次对镁合金显微组织、织构以及腐蚀行为的影响,也特别关注了ECAP对试样的不同截面方向的显微组织演变以及模拟体液(simulatedbodyfluid,SBF)电化学腐蚀行为的影响。结果表明:ECAP变形后铸态Mg-3Zn-0.2Ca镁合金晶粒逐渐细化,变形后镁合金呈现出与挤压方向呈一定角度的002面剪切织构;随着挤压道次增加,合金的耐蚀性先增加后降低。等通道转角挤压对合金耐蚀性的影响是晶粒尺寸、晶体缺陷和织构变化的综合效果;ECAP变形后合金不同截面方向呈现不同的耐蚀性,垂直于挤压方向截面的耐蚀性优于另2个方向截面的耐蚀性。     

不同挤压比Mg–Sn–Zn–Ca合金的显微组织和力学性能（英文）

研究挤压比对Mg-6Sn-2Zn-1Ca (TZX621,质量分数,%)合金显微组织和力学性能的影响。结果发现,挤压态TZX621合金中发生不完全再结晶;当挤压比从6增大至16,未再结晶晶粒的相对含量和再结晶晶粒的平均尺寸均降低,基面织构强度也随之弱化。热挤压过程中,粗大Ca Mg Sn相发生破碎,细小Mg2Sn相则在α-Mg基体中析出。挤压比为16时,合金的屈服强度、抗拉强度和伸长率达到226.9 MPa、295.6 MPa和18.1%,与挤压比为6时相比分别提高了36.0%、17.7%和13.5%。     

Sn含量对铸态和挤压态Mg-8Li-3Al-(1,2,3)Sn合金显微组织和拉伸性能的影响（英文）

采用X射线衍射、光学显微镜、扫描电镜和拉伸测试研究Sn含量对铸态和挤压态Mg-8Li-3Al-(1,2,3)Sn(质量分数,%)合金显微组织和拉伸性能的影响。研究发现,铸态Mg-8Li-3Al-(1,2,3)Sn合金由α-Mg+β-Li双相基体、MgLiAl_2相和Li_2MgSn相组成。Sn含量的增加引起α-Mg枝晶细化和Li_2MgSn相含量增加。热挤压过程中,β-Li相发生完全动态再结晶,而α-Mg相发生不完全动态再结晶。随Sn含量增加,α-Mg相再结晶体积分数增加而再结晶晶粒平均尺寸减小。Sn含量的增加能够提高铸态Mg-8Li-3Al-(1,2,3)Sn合金的强度,但对塑性不利。热挤压使Mg-8Li-3Al-(1,2,3)Sn合金的拉伸性能明显提高,Mg-8Li-3Al-2Sn合金表现出最高的拉伸性能。     

Ca含量对Mg-5Zn-2Al合金铸态组织和性能的影响

采用光学显微镜、XRD和SEM等手段,研究了Ca对Mg-5Zn-2Al合金铸态显微组织和力学性能的影响.结果表明:Ca的加入对Mg-5Zn-2Al合金铸态的晶粒能够显著地细化.合金的抗拉强度和伸长率均呈现先上升后下降的变化趋势.该合金中加入0.2wt％Ca细化效果最明显,其合金铸态时的抗拉强度和伸长率分别为为233MPa和13.33％.     

Mg-5Zn-4Nd合金挤压态的组织和力学性能

试验研究了Mg-5Zn-4Nd合金铸态及挤压态的组织和性能.结果表明,Nd的加入,可以使Mg-5Zn合金的铸态组织细化;在330℃±10℃温度下热挤压,可以使Mg-5Zn-4Nd合金的组织进一步细化,其纵向组织明显呈流线形;Mg-5Zn-4Nd合金挤压态的抗拉强度为330N/mm2,屈服强度为295N/mm2,伸长率为10%.