Ca含量对Mg—Ca合金组织与力学性能的影响.pdf

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1、HotWorkingTechnology2014，Vo1．43，No．6●金属材料●Ca含量对Mg—Ca合金组织与力学性能的影响马斌，王建利，郭永春，张楠，白海燕，孙明月，程柳(西安工业大学材料与化工学院，陕西西安710021)摘要：利用铁模铸造法制备了不同钙含量的镁钙合金，采用光学显微镜、X．射线衍射仪、扫面电镜和万能材料试验机研究了Ca含量对Mg-Ca合金微观组织和力学性能的影响。结果表明，不同Ca含量的Mg-Ca合金微观组织主要是由Mg基体和晶界离异共晶体-Mg+M＆Ca)组成，且随钙含量增加，Mg2Ca含量不断增加。M

2、g—Ca合金的显微组织随Ca含量的增加得到细化。合金的抗压强度和屈服强度随Ca含量的增加而增大，Mg．12．17wt％Ca合金的压缩强度和屈服强度最高．分别为308．21、303．49MPa。但该合金的伸长率随Ca含量的增加而减小。关键词：镁钙合金；微观组织；力学性能中图分类号：TG146．2文献标识码：A文章编号：1001．3814(20106-0004-05EfectofCalciumContentonMicrostructureandPropertiesofMg-CaAlloysMABin，、7l，ANGJianli，G

3、UOYongchun，ZHANGNan，BAIHaiyan，SUNMingyue，CHENGLiu(SchoolofMaterialsandChemicalEngineering，XianTechnologicalUniversity,Xi’an710021，China)Abstract：Mg-CaalloyswithdiferentcontentofCalcium(Ca】werepreparedbysteelmouldcastingmethod．TheefectofCacontentOftthemicrostmcturean

4、dmechanicalpropertiesofthealloywereinvestigatedbyopticalmicroscope，X—raydifraction，scanningelectronmicroscopeanduniversalmaterialstestingmachine．TheresultsshowthatthemierostmctureofMg—CaalloyswithdiferentCacontentiscomposed0f·Mgmatrixanddivorcedeutectierd-Mg+Mg2Ca)f

5、ormingalongthegrainboundaries．ThevolumefractionofMg2CaphaseincreasesandthemicrostructureofMg-CaalloyisrefinedwiththeincreaseofCacontent．ThecompressivestrengthandyieldstrengthareimprovedwithincreasingCacontent．Mg-12．17wt％Caalloyexhibitsthehighestcompressivestrengthan

6、dyieldstrength，whichis308．21MPaand303．49／V[Pa，respectively．However,theelongationofMg-CaalloysdecreaseswithCacontentincreasing．Keywords：Mg-Caalloy；microstmcture；mechanicalproperties随着我国人口老龄化进程的加速、交通事故造成部骨质疏松和再骨折[1]；③镁与人体具有良好的生物创伤的增多、疑难疾病患者的增加和人类对健康与长相容性。镁离子是人体内仅次于钙、钠

7、和钾的常量元寿的追求，使得人类对生物医用材料的需求迅猛增素．成人每人每日需要量>400mg，生物安全性较高。加。镁及镁合金作为医用植人材料与己投入临床使用最重要的是，人体中镁50％沉积于骨骼中，其次在细的金属植入材料相比，具有以下突出的优势：①在所胞内部．血液中只占2％[3]。它参与体内一系列新陈有结构材料中密度最／ix(1．74g·cm左右)，比铝合金代谢过程[4-8]，能减少血液中胆固醇的含量，防止动轻30％左右，远低于医用钛合金的密度(4．4～4．5g·脉硬化、高血压和心肌梗塞，提高心血管的抗病毒crn-3)，与人体骨的

8、密质骨密度(1．8g·cm-3左右)极为接能力，促进骨细胞的形成，加速骨愈合能力，降低癌近【司；②弹性模量约为40GPa，不到钛合金的50％，症发病率等。④镁及镁合金具有较低的标准电极电与人骨较为接近，可有效降低应力遮挡效应，避免局位f一2．37Ⅵ，可利用其易腐蚀性，通过腐蚀