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针对生物医用镁合金管材加工制备,主要是通过直接挤压成形或者通过挤压成形后进行多道次的拉拔成形｡挤压镁合金可以获得细化均匀的晶粒,具有更高的强度和更好的延展性,能满足多样化结构部件的需求｡但是由于镁合金的塑性较差,因此如何改善挤压镁合金的显微组织､提高合金的力学性能成为关键｡不同的挤压工艺参数会导致镁合金挤压管材的显微组织和力学性能存在差异,但如何在不改变挤压工艺参数下,通过改善合金初始组织从而提高合金的力学性能的研究报道较少｡
电磁搅拌后,Mg-4Zn-0.3Zr合金晶粒细化且更加均匀,平均晶粒尺寸从91.3μm 降低到85.7μm｡合金中的MgZn相数量减少,在晶粒内部有孪晶形成,且存在较多的小角度晶界｡另外,抗拉强度和屈服强度分别为189 MPa和105 MPa,伸长率提高到17.3%｡由于电磁搅拌合金中的孪晶和小角度晶界的存在,经热挤压后,电磁搅拌Mg-4Zn-0.3Zr合金动态再结晶的程度高,晶粒更加细小,抗拉强度､屈服强度和伸长率分别达到了241 MPa､178 MPa和25.2%｡
Mg-4Zn-0.3Zr合金锭由高纯Mg(99.95%,质量分数,下同)､高纯Zn(99.90%)和Mg-30Zr中间合金制备｡合金熔炼在全程通有N2(98%,体积分数)和SF6(2%,体积分数)保护气体的电阻炉中进行｡在720 ℃下熔化高纯Mg 后,升温至780 ℃ 加入Mg-30Zr中间合金,待中间合金熔化后降温至720 ℃加入高纯Zn,保温30 min后捞渣,准备浇注｡将金属液倒入放在电磁搅拌器中圆柱形陶瓷模具中,在磁力搅拌器的作用下完全凝固,电磁搅拌的电流和频率分别为150A 和6 Hz｡
镁（Mg）和镁合金已成为结构部件的竞争性替代品，因为运输中对高强度重量比材料的需求不断增长。尽管如此，制造镁部件的一个重要限制是织构镁合金的大拉伸-压缩屈服不对称性，这导致变形过程中的早期断裂。这种行为基本上可以归因于在拉伸和压缩过程中激活的不同变形机制，这是由于热机械加工产生的强烈纹理以及{10`1 2}延伸孪生的极性。
降低锻造镁合金屈服不对称性的策略是相关的，并且近几十年来受到了的关注。它们可以总结为（i）通过增加延伸孪生的临界分离剪切应力（CRSS）的比率来抑制延伸孪生的成核和生长，通过溶质原子的存在和沉淀物，并减小晶粒尺寸;（ii）通过添加稀土（RE）元素或采用多步热机械工艺来削弱质地。前者的典型案例是Stanford等人的研究，他们报告说AZ91 Mg合金的压缩屈服强度（CYS）与拉伸屈服强度（TYS）之比从固溶条件下的0.75增加到时效条件下的0.91。产量不对称性的降低归因于沉淀物与延伸孪生体的强烈相互作用 —— 这限制了缠绕量 —— 而它不影响棱柱滑移。
而在这几十年的变迁中，镁合金一般会被用于新能源四轮车的外壳或底盘。它的优势在于比铝合金更轻，能够保持高抗拉强度和阻尼能力，延伸率和冲击抗力则明显好于压铸铝合金，具有优良的力学性能。同时它的流线造型堪比碳纤维，可以做出如跑车级的外观设计，但价格却远远低于碳纤维等流行的轻质材料。
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