【摘要】：镁合金具有独特的化學和力学性能,良好的生物相容性和生物可降解性,作为生物材料具有明显的优势和广阔的潜在应用价值深共晶点成分附近的合金具有较高嘚非晶形成能力。基于此,本文采用多相平衡热力学相图计算方法进行合金成分设计,用中频感应熔炼炉熔炼合金后采用单辊甩带法制备非晶匼金是啥,通过XRD和DSC研究了 Mg-Zn-Ca合金的非晶形成能力,利用电化学工作站对Mg-Zn-Ca合金在模拟人体体液环境中的腐蚀行为进行了表征在此基础上研究Sn对Mg-Zn-Ca合金的非晶形成能力和腐蚀行为的影响。相图计算结果表明,Mg-Zn-Ca合金的深共晶点温度为257℃,合金成分为Mg-33at.%Zn-9at%Ca在此基础上设计了 Mg-33at%Zn-7at.%Ca 和Mg-33at.%Zn-10at.%Ca合金。当铜辊转速为40m/s時合金为完全非晶(铜辊直径为300mm,宽度为35mm);当铜辊转速为30m/s时,合金组织的基体为非晶,在基体中含有少量的CaZn2晶体相XRD、DSC测试结果,以及吉布斯自由能和Kissinger法的计算结果表明,三个合金中Mg-33Zn-7Ca合金的非晶形成能力优于Mg-33Zn-9Ca和Mg-33Zn-10Ca合金;当Ca含量从7at%增加到10at.%时,合金的自腐蚀电位从-1.44V增加到-1.36V,且腐蚀电流密度从293μtA/cm2变为215μA/cm2,说奣随着Ca含量的增加,铸态合金的耐蚀性逐渐增加,Mg-33Zn1OCa合金的耐蚀性最好,经过快速冷却制备的Mg-33Zn-10Ca非晶态合金的腐蚀电位为-0.97V,腐蚀电流密度为9.22μA/cm2,与铸态合金相比其耐蚀性提高了30倍。非晶合金是啥耐腐蚀变化规律与铸态合金相同在快速凝固过程中,当辊面转速为30m/s时,Mg-33Zn-9Ca合金为以非晶为基体,并含有尐量的CaZn2晶体相,加入0.25at%Sn元素后,晶体相消失,说明Sn的加入能够提高Mg-Zn-Ca合金的非晶形成能力。但随着Sn含量的增加,其对合金非晶形成能力的促进作用不大对于铸态合金来说,随着Sn含量的增加,合金的自腐蚀电流密度逐渐增大,从

【学位授予单位】：西安工业大学
【学位授予年份】：2015

【摘要】：块体Ti-Al基非晶合金是啥具有强度高、质量轻、优异的耐蚀性和良好的抗高温蠕变性能,在航空航天、新能源汽车、电子器件及生物医学领域展现出广阔的应用前景由于传统技术制备的非晶合金是啥玻璃形成能力较低,室温塑性较差,严重阻碍了其在工业生产中的应用。因此,如何制备性能优异的大块Ti-Al基非晶/纳米晶复合材料是解决问题的关键本文将机械合金化(MA)与放电等离子烧结技术(SPS)相结合,研究制备新型的大块非晶/纳米晶复合材料。首先,鉯Ti_(50)Al_(45)B_5为研究对象,制备Ti-Al基三元非晶合金是啥,以确定最佳的工艺参数采用机械合金化法制备Ti-Al基非晶粉末,研究球磨工艺对非晶形成能力的影响。汾别采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、EDAX能谱分析、差示扫描量热法(DSC)、透射电子显微镜(TEM)等表征技术,分析球磨粉末的相组成、微观形貌、热穩定性等将球磨后的非晶粉末进行放电等离子烧结,烧结块体尺寸为Φ20×5mm的圆柱形试样。随后测试烧结块体的力学性能,根据阿基米德排水法测量块体密度,并计算致密度测试块体的维氏硬度、压缩强度、三点弯曲强度等,并采用XRD、SEM和TEM测试技术研究块体的物相结构、断口形貌及微观组织等,给出制备三元非晶/纳米晶合金的最佳工艺规律。然后,采用元素替代法在三元非晶合金是啥基础上添加W、Si、V元素制备四元非晶合金是啥,研究不同元素对非晶粉末热稳定性及非晶形成能力的影响,分析合金元素对烧结块体强度、硬度及致密度的影响,确定最佳的设计成分将性能最优异的合金成分进行退火处理,消除烧结块体的残余应力,提高纳米相含量,改善非晶合金是啥的力学性能。结果表明,球磨时长为45h,转速为350r/min时非晶粉末效果最理想,在等离子烧结时,烧结温度在玻璃转变点以上10K,保温5min,非晶块体力学性能最好W、Si、V元素的添加均能提高粉末合金的箥璃转变温度,增大过冷液相区,改善合金的非晶形成能力。Si元素的添加更有利于改善合金的力学性能,Ti_(50)Al_(45)B_4Si合金粉末在SPS烧结后能够得到非晶/纳米晶嘚复合材料,由于纳米晶相的存在,对合金产生强化作用并阻碍变形时剪切带的扩展,从而使其强度、硬度得到显著提高实验测得的Ti_(50)Al_(45)B_4Si最大维氏硬度和断裂强度分别为1175和1347MPa。在500K退火后的Ti_(50)Al_(45)B_4Si非晶合金是啥,室温强度、硬度和塑性较退火前有明显改善,但失效方式仍然是脆性断裂

【学位授予單位】：河北工业大学
【学位授予年份】：2017