合金化是提高鎂合金力學(xué)性能的一個重要途徑?添加少量Zn可顯著改善合金的力學(xué)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(xué)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(shù)量減少,在晶粒內(nèi)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(jīng)熱擠壓后,電磁攪拌Mg-4Zn-0.3Zr合金動態(tài)再結(jié)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(shù)為 :鑄錠預(yù)熱溫度為653 K，預(yù)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(nèi)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(zhì)量。
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