热处理对WE43合金组织和力学性能影响.pdfVIP

学兔兔 材料 ·工艺MaterialTechnology 热处理对WE43合金组织及力学性能的影响 于善坤 ，丁雨田 (1．安德里茨(中国)有限公司，广东佛山 528000 2．兰州理工大学，甘肃兰州 730050) 摘要：本文采用覆盖剂法制备了WE43稀土镁合金，并对其进行了热处理。采用SEM、EPMA和XRD研 究铸态、T4和T6态显微组织演变和力学性能变化。结果表明，铸态合金主要由Mg24Y，MgNd，MgLa：， MgCe：相组成，经T6热处理后，合金的第二相均匀弥散分布，组织明显得到改善，合金的力学性能得到提 高，断口具有准解理和韧性断裂混合特征，其中延伸率室温达到5．57％，在 250℃下，可达到 13．5％，塑性成 形能力好，易于支架材料的生产加工，而且弹性模量约42．6GPa，接近人体骨的模量，满足支架材料的生物力 学相容性。因此WE43合金的T6态可成为生物可降解支架基体材料。 关键词：WE43稀土镁合金；固溶；时效；生物力学相容性；断裂行为 中图分类号：TB34；TG146．22；文献标识码：A；文章编号：l006—9658(2013)04-0036-3 D0I：l0．3969／J．1Ssn．10O6—9658．20l3．04．011 对于许多冠状动脉严重狭窄的冠心病患者，药 影响，旨在通过热处理工艺开发优 良性能WE43镁 物治疗不能有效逆转冠状动脉狭窄，最终发生心肌 合金的支架基体材料。 梗死甚至死亡，只能求助于冠心病介入治疗或开胸 搭桥手术，而冠脉介入治疗最大的优势在于，既能 1 实验材料与实验方法 有效解决冠脉狭窄，又能避免外科手术带来的身体 1．1 合金的制备 创伤_11。因此越来越多的患者通过植入支架来治疗 采用溶剂覆盖法制备WE43合金，在电阻炉中， 冠心病。早期人们所用的传统金属支架，能有效降 将 99．95％Mg及 Mg一20％Y，Mg一20％Nd，Mg一8％La一 低血管再狭窄率，但由于血管内膜增生，仍有 20％～ 12％CeMg一30％Zr中间合金 t％)放人 316L不锈钢 30％的患者在病变部位出现再狭窄2[1。尽管 21世纪 坩埚中进行熔炼，所用溶剂为稀土镁合金专用覆盖 以来，药物洗脱支架的诞生及其进一步降低支架内 剂，并对熔体用稀土镁合金精炼剂进行精炼，最后浇 再狭窄，从而得到了广泛应用 ，但是有研究指出其 铸到45#钢模中，浇铸成o16mmxl801Tim的圆棒， 可能通过使冠状动脉内皮化延迟，引起过敏和炎症 制备成合金的名义化学成分如表 l所示。 反应 ，增加晚期血栓事件 。因此研制一种能够进 表 1WE43合金的名义化学成分 (￡％) 一 步降低再狭窄率并防止晚期血栓事件发生的新 Y Nd Ce La Zr Si Fe Cu Ni Mg 一 代药物支架一生物可降解支架已迫切需要。 国内外一些实验初步证实了WE43镁合金具 4．2 2．7 03 O．2 0．5 0．001 O．015 0．OO10．001 balance 有 良好的生物相容性。然而由于镁及镁合金在人体 1．2 合金的热处理工艺制度 降解过快，塑性差且不易成型，成为其应用的瓶颈， 合金的热处理使用功率为4kW 的箱式电阻炉 因此本论文研究了热处理工艺对具有 良好的生物 中在氩气保护氛围中进行，采用T4(固溶)和T6(固 相容性的稀土镁合金WE43显微组织及力学性能