T6热处理对Mg-zn合金耐蚀性研究.ppt

指导教师： 答辩人： 班 级: 学 号： 第一章 绪论 镁合金的特点 镁合金的应用 研究背景及意义 比强度、比刚度高 抗老化、易于回收 密度小 铸模生产率高 减震性能好 热散性能好 镁合金的应用 镁合金 镁具有很好的生物兼容性，镁本身是人体新陈代谢所必需的。中国科学院金属研究所杨柯研究员领导的生物医用材料与器件课题组选择AZ31镁合金作为可降解支架材料，自行设计并采用激光切割方法加工出镁合金心血管支架。而此次实验想通过T6热处理使得镁锌合金的耐蚀性得到改善，使其成为医用材料。 研究背景意义 第二章 实验过程 实验过程大致可以分为以下几步: 硬度实验 5 金相采集 4 T6热处理 试样的制备 1 耐腐蚀性实验 3 2 T6热处理 首先要进行均匀化退火，然后固溶时效处理。具体如下： 固溶 ① 420℃×8h＋热水冷； ② 470℃×8h＋热水冷； ③ 520℃×8h＋热水冷； 时效 ① 220℃×36h＋空冷； ② 220℃×48h＋空冷； 本次研究所使用的热处理设备为SX2-12-11G保护气氛箱式炉，额定温度为1200℃。本次试验所使用的保护气氛为氮气。 耐蚀性实验 本实验中腐蚀性能测试采用电化学测量方法，试验设备为美国的PARSTAT2273型电化学工作站，所用的腐蚀液为Hank’s人体模拟体液，通过做出各试样的极化曲线，从而来比较各试样耐蚀性的好坏。本实验通过记录数据，然后做Tafel曲线来分析。 金相采集 通过磨试样，抛光，来观察试样的显微组织，由于镁锌合金很不好腐蚀，故我们配制了两种溶液进行腐蚀，此次我们选择的腐蚀剂为：甘油、浓硝酸、盐酸、稀醋酸、酒精溶液。其中一种溶液为甘油20ml，盐酸2ml，浓硝酸3ml，稀醋酸5ml。另一种腐蚀液是4%的硝酸酒精溶液，腐蚀时间为5～30秒，然后用清水冲洗30秒。 硬度测量 金相实验完成后，做试样的硬度测量实验，用电动洛氏硬度计来定性的测量一下21个试样的硬度，记录数据，然后做成硬度图，来观察经过固溶时效后，试样的力学性能的变化规律。 第三章 讨论分析 耐蚀性实验分析 金相采集分析 硬度分析 耐蚀性分析 通过用电化学工作站获得的数据做出极化曲线。 耐蚀性分析 名称 A1 B1 C1 D1 E1 F1 G1 腐蚀电流 -3.01 -3.74 -4.64 -5.29 -3.19 -4.44 -3.79 腐蚀电位 -1.55 -1.56 -1.67 -1.43 -1.60 -1.63 -1.70 名称 A2 B2 C2 D2 E2 F2 G2 腐蚀电流 -3.10 -3.53 -3.11 -3.62 -3.22 -4.22 -3.33 腐蚀电位 -1.56 -1.59 -1.57 -1.50 -1.58 -1.62 -1.63 名称 A3 B3 C3 D3 E3 F3 G3 腐蚀电流 -3.20 -3.54 -3.65 -4.41 -3.28 -5.21 -5.05 腐蚀电位 -1.56 -1.59 -1.62 -1.73 -1.58 -1.61 -1.67 1.对铸态试样来说，随着Zn成分的增加，耐蚀性逐渐增强，这说明了合金化对提高耐蚀性的重要性。 2. 经过热处理后的试样，其耐蚀性基本都会比铸态要好，但是耐蚀性最好的是在高温退火后固溶后，经过36h的时效处理后，会取得好的效果。 3.而过时效（48h）后，使得大量的析出物弥散在晶界，反而进一步提高了晶界的电位，从而耐蚀性变差。 金相分析 Mg-1.0Zn/cast Mg-2.0Zn/cast Mg-3.0Zn/cast Mg-3.0Zn520*8h-220*36h 金相分析 Mg-1.0Zn470*8h-220*36h Mg-2.0Zn470*8h-220*36h Mg-2.0Zn520*8h-220*48h Mg-3.0Zn520*8h-220*48h 金相分析 1.Mg-1.0Zncast中的大块晶粒为单向的α固溶体。 组织分布不均匀而且比较疏松，偏析现象很严重，特别是Mg-2.0Zncast中，有很明显的枝晶网。到Mg-3.0Zncast时，随着Zn含量的增加，出现了大量的析出物，枝晶有所减少。 2.对经过热处理的试样，我们可以看出，图中的晶粒变细，组织分布开始变得比较均匀，较铸态有了明显的改善，发生了再结晶，使得偏析得到明显的改善。 48小时的时效试样的耐蚀性没有36小时的要好。 硬度分析 硬度分析 1.Mg-1.0zncast经过固溶时效后，试样的硬度与铸态的相差不大，原因可能是固溶与时效的作用相抵消。 2.Mg-2.0zncast及T6热处理后的各试样的硬度来说，除Mg-2.0zn420/36以外，其他的试样硬度均大于