【摘 要】
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近年来第三代生物可降解镁合金心脏支架被学者广泛研究。大量研究说明碱土元素对生物镁合金的性能有着积极的影响,因此研究碱土元素加入生物镁合金对力学性能的影响,对可降解生物镁合金的研究有着积极的作用。本文为了探究碱土元素Sr对镁合金微观组织和力学性能的影响,采用重力铸造方法制备了Mg-Zn-Y-Zr-xSr（x=0、0.2、0.4、0.6、0.8）合金,试验结果表明Sr元素可以对镁合金基体中的晶粒起到细
【基金项目】
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国家自然科学基金（No.51574175,51474153）
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近年来第三代生物可降解镁合金心脏支架被学者广泛研究。大量研究说明碱土元素对生物镁合金的性能有着积极的影响,因此研究碱土元素加入生物镁合金对力学性能的影响,对可降解生物镁合金的研究有着积极的作用。本文为了探究碱土元素Sr对镁合金微观组织和力学性能的影响,采用重力铸造方法制备了Mg-Zn-Y-Zr-xSr（x=0、0.2、0.4、0.6、0.8）合金,试验结果表明Sr元素可以对镁合金基体中的晶粒起到细化作用。同时,加入Sr元素后形成的Mg17Sr2强化相,在一定程度上提高了镁合金的力学性能。为了达到心脏支架用镁合金的性能要求,本文采用一系列的强化工艺对铸态合金进行了强化。探究了固溶处理及热挤压变形过程中不同的工艺参数对合金微观组织及力学性能的影响。本文利用光学显微镜（OM）、X射线衍射分析（XRD）、以及扫描电子显微镜和能谱分析（SEM＆EDS）等现代分析手段和室温拉伸及维氏硬度测试试验对各状态合金的微观组织、相成分和力学性能进行了表征。通过分析不同工艺参数对合金微观组织和力学性能的影响,结合所学知识分析微观组织的变化的机理和力学性能的主要强化机理。主要研究结果表明:（1）铸态Mg-6Zn-1Y-0.8Zr-xSr合金第二相I相呈明亮相,以层片状结构分布于三角晶界处,以条状分布于晶界处;Mg17Sr2相呈灰暗相,以絮状结构分布在晶界处;Mg7Zn3相呈点状分布于α-Mg基体上。铸态Mg-6Zn-1Y-0.8Zr-0.4Sr合金综合性能最优,其抗拉强度为192MPa,屈服强度为134 MPa,伸长率为6.4%。（2）经过500℃×12h的固溶处理后第二相基本消失,残余的第二相均发生球化。Mg-6Zn-1Y-0.8Zr-0.4Sr合金的综合力学性能最优,其抗拉强度为224.56 MPa,屈服强度为58.28 MPa,伸长率为17.28%。固溶处理后微观组织中偏析消除,延缓了裂纹的萌生和扩展是伸长率提高的主要原因。（3）固溶处理后的Mg-6Zn-1Y-0.8Zr-0.4Sr合金在温度为360℃,挤压比为1:16,速度为30mm/min的参数下进行热挤压后发生完全动态再结晶,其综合性能最优,抗拉强度为317.08MPa,屈服强度为237.84MPa,伸长率为22.41%。
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