可溶性xFe-Mg-6Al-1Zn鎂基復合材料的研究.pdf

1、鎂是儲量最豐富的金屬元素之一，從而得到了廣泛的研究。但由于鎂合金的耐蝕性和成形性差，大部分學者集中在研究如何提高鎂合金的耐蝕性及成形性能，而對于鎂合金易腐蝕的特性應用的研究很少，尤其是關于如何增加鎂合金腐蝕速率，作為高速率可降解材料應用的研究，目前文獻中鮮有報道。另外，Fe是一種可以有效的加快鎂合金腐蝕速率但不能溶于鎂合金中的金屬元素之一。因此，本文主要研究一種高速率鎂基體復合材料(xFe/Mg-6Al-1Zn)制備工藝，分析熱處理方式

2、對其微觀組織、腐蝕性能和力學性能的影響，為制備一種高速率可降解材料提供了理論基礎。
　　本研究主要內容包括：①采用粉末冶金法制備原材料，先將Fe、Mg、Al、Zn粉末按相應的比例混合研磨，在室溫下通過液壓機（缸內壓力為2500KN）預壓成型，獲得生坯（h=76±1 mm，d=78±1mm）；將生坯在370℃下保溫1 h后，按擠壓比25:1熱擠壓成直徑為16mm圓棒，獲得不同Fe含量擠壓態(tài)xFe/Mg-6Al-1Zn（x=0,1,3

3、,5,7）鎂基復合材料。②通過對擠壓態(tài) xFe/Mg-6Al-1Zn鎂基復合材料微觀組織的觀察，晶粒未全部完成動態(tài)再結晶，且晶粒尺寸不均勻；Fe不溶于鎂基體，并以顆粒形式均勻地分布在鎂基體中，第二相β-Mg17Al12沿著擠壓方向呈纖維狀分布。隨Fe含量增加，腐蝕速率增加，當含Fe量為7 wt.％時，最大腐蝕速率為2.4 ml h-1 cm-2左右；當Fe含量為3 wt.%，獲得最大抗壓強度384MPa。但相同成分試樣壓縮應力-應變曲線

4、重合性差，且力學性能不穩(wěn)定。③xFe/Mg-6Al-1Zn鎂基復合材料經過350℃退火1h后，晶粒完成靜態(tài)再結晶，晶粒分布仍不均勻；第二相減少，且由纖維狀變?yōu)閴K狀。退火后腐蝕速率降低，當Fe含量為7 wt.%時，獲得最高腐蝕速率1.75 ml h-1 cm-2左右，抗壓強度為370MPa，此時，力學性能穩(wěn)定，壓縮應力-應變曲線重合度高。④xFe/Mg-6Al-1Zn鎂基復合材料經過400℃固溶12 h+200℃時效8 h后，晶粒長大；第