合金化是提高鎂合金力學性能的一個重要途徑?添加少量Zn可顯著改善合金的力學性能,且對人體害作用?擠壓態(tài)的Mg-Zn 合金有望發(fā)展成為理想的可生物降解的骨組織工程植入物?Zr元素具有的生物相容性和骨相容性,是一種良好的晶粒細化劑添加元素,常用于改善鎂合金的力學性能?
電磁攪拌后,Mg-4Zn-0.3Zr合金晶粒細化且更加均勻,平均晶粒尺寸從91.3μm 降低到85.7μm?合金中的MgZn相數量減少,在晶粒內部有孿晶形成,且存在較多的小角度晶界?另外,抗拉強度和屈服強度分別為189 MPa和105 MPa,伸長率提高到17.3%?由于電磁攪拌合金中的孿晶和小角度晶界的存在,經熱擠壓后,電磁攪拌Mg-4Zn-0.3Zr合金動態(tài)再結晶的程度高,晶粒更加細小,抗拉強度?屈服強度和伸長率分別達到了241 MPa?178 MPa和25.2%?
為了使鎂合金棒材的擠壓可以順利進行，擠壓前對鑄錠進行了均勻化退火處理。棒材的擠壓在3MN立式擠壓機上進行。選取的擠壓參數為 :鑄錠預熱溫度為653 K，預熱時間為1h，擠壓溫度為663K，入口處擠壓速度為20mm/s， 擠壓比為64:1。在擠壓凹模和擠壓套筒內部均勻涂上油劑石墨來減小坯料與模具之間的摩擦，起到潤滑作用，從而利于合金的擠壓變形，改善擠壓棒材的表面質量。
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