AZ31鎂合金薄壁細管塑性加工工藝及組織性能研究.pdf

1、鎂合金薄壁細管由于具有良好的生物力學相容性和機械性能,同時具有無毒和可降解性,是理想的心血管支架生物醫(yī)用材料。目前,大長細比高強韌鎂合金薄壁細管的成形非常困難,關系著鎂合金心血管支架制備的成功與否。本項目研究一種傳力潤滑介質作用下大長細比高強韌鎂合金薄壁細管低溫擠壓成形新技術,同時揭示了低溫擠壓塑性變形的機理,開發(fā)出了一種尺寸精度高的大長細比高強韌鎂合金薄壁細管,實現(xiàn)了鎂合金組織性能及精密成形控制一體化。
　　本文以AZ31鎂合金

2、鑄態(tài)棒料為原材料,擠壓采用空心錠正向擠壓的方法,制定出如下的工藝過程:均勻化熱處理鑄態(tài)棒料→預擠壓棒料(分析模具溫度影響)→管材擠壓(分析擠壓比、坯料溫度的影響)→熱處理工藝(分析熱處理溫度、時間影響)→拉拔(分析拉拔量影響)→模擬體液腐蝕,利用電子萬能試驗機、金相顯微鏡、SEM掃描電子顯微鏡以及XRD對棒材、管材進行組織及性能分析。
　　研究表明:預擠壓獲得的棒料不同模具溫度進行預擠壓時,坯料溫度200℃,當模具溫度為200℃,

3、晶粒明顯得到細化。
　　預擠壓的棒料進行管擠壓時,在模具溫度為200℃,擠壓速度為15mm/s,油基石墨作為潤滑劑下,當Φ16mm→Φ3.6mm的管材時,當擠壓比為18.68,坯料溫度為200℃時,抗拉強度最大為303.540MPa、抗彎強度最大為1087.153MPa,伸長率為6.2％。管擠壓工藝以后,晶粒再次細化,平均晶粒尺寸可以達到3.910μm。
　　對擠壓后Φ3.6mm的管,加熱到225℃保溫45min時,獲得管材

4、的伸長率最好,伸長率可以達到14.52%,抗拉強度與抗彎強度略有下降,為拉拔提供了好的坯料。
　　拉拔時,當累積變形量為17.95%時,即拉拔從Φ3.6mm→Φ3.0mm時,獲得的AZ31鎂合金管的抗拉強度及抗彎強度最大,且晶粒是最細小的,可以達到4.384μm。最大抗拉強度可以達到374.45MPa、抗彎強度達到1114.421MPa。但是伸長率是隨著拉拔量的增大一直減小的。
　　模擬體液腐蝕時,晶粒尺寸與腐蝕速度有關,晶