朱世杰
,
王剑锋
,
刘欣玉
,
王利国
,
任晨星
,
常蕾
,
王俊
,
关绍康
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.03.003
目的 在医用镁合金骨螺钉表面构建羟基磷灰石涂层,有效控制其降解速率.方法 利用微弧电泳/水热复合方法,在形貌复杂的骨螺钉表面制备涂层.该方法首先利用电解抛光对骨螺钉表面进行表面预处理,采用微弧电泳技术在其表面制备羟基磷灰石涂层,再利用水热合成对微弧电泳涂层进行封孔.利用XRD、SEM、AFM等分析手段对涂层显微结构进行分析,利用体外浸泡实验和电化学实验对涂层耐腐蚀性能及其对钙磷盐的诱导特性进行了评价.结果 在电解抛光电流0.14A、抛光时间2min的工艺条件下进行电解抛光预处理,可以提高基体和涂层的结合性能.由于骨螺钉的特殊形状,在微弧电泳电解液中添加丙三醇,并通过调整电解液中丙三醇含量优化微弧电泳工艺(电压155 V,反应时间20 min),能有效抑制尖端放电现象,防止膜层组织疏松和大量的氧化物堆积,以及涂层剥落甚至基体烧蚀的现象.再优化水热合成工艺参数(处理液pH值8.5,反应时间1.5h,反应温度393 K)对微弧电泳涂层进行封孔,得到微弧电泳/水热复合涂层.结论 微弧电泳/水热复合涂层表面形貌为菜花状结构,由纳米棒状羟基磷灰石组装而成,均匀致密,结晶性好.电化学腐蚀测试表明,制备复合涂层后,骨螺钉的腐蚀电流密度降低了一个数量级.在模拟体液中浸泡6天,骨螺钉的形貌依然完整,说明水热复合涂层在改善生物相容性的同时,提高了骨螺钉的耐腐蚀性能.但微动摩擦磨损测试显示,水热复合封孔处理后磨损性能下降.
关键词:
生物镁合金
,
骨螺钉
,
电解抛光
,
微弧电泳
,
水热合成
,
复合涂层
,
羟基磷灰石
张春香
,
王利国
,
吴立鸿
,
陈培磊
,
陈海军
,
关绍康
材料科学与工程学报
综述了Mg-RE、Mg-Al及Mg-Zn三大耐热镁合金系的强化途径、机制及其研究进展,针对耐热镁合金当前存在的问题,对今后的研究提出了一些建议.
关键词:
镁合金
,
耐热
,
强化
,
综述
王利国
,
张保丰
,
关绍康
,
齐新华
,
耿家源
稀有金属材料与工程
借助光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和万能拉伸测试仪研究了AM60合金中加入RE和B后的组织和性能,并分析了RE和B对合金组织和性能的影响.结果表明,RE和B都可以使合金的晶粒细化,β相的分布也变得均匀弥散,显著改善合金的显微组织,B和RE的同时加入效果最佳.0.15%(质量分数,下同)B加入AM60合金中没有形成新相,1.6%的RE加入则形成了稳定性较高的针状Al11RE3等相,B的变质作用及适当的固溶处理能使针状的稀土相钝化并变短.同时加入RE,B使合金的力学性能得到较显著的改善,其中显微硬度提高了26%,抗拉强度提高了20%.
关键词:
镁合金
,
RE
,
B
,
显微组织
,
力学性能
张保丰
,
王利国
,
关绍康
,
陈小伟
材料热处理学报
利用化学浸泡实验法和电化学测试法研究了添加硅钙合金对AM60镁合金耐腐蚀性能的影响。结果表明,硅钙合金加入后细化了AM60合金的显微组织、形成了新的耐腐蚀相—Mg2Si相、使β-Mg17Al12相的含量增多,从而使合金的腐蚀电位正移、腐蚀电流密度和腐蚀速率降低,合金的耐腐蚀性得到有效改善。
关键词:
镁合金
,
硅钙合金
,
腐蚀性能
陈晶阳
,
关绍康
,
林敦文
,
王利国
,
李建国
中国有色金属学报
研究了Al3Ti4B中间合金对Mg-7Al-0.4Zn-0.2Mn合金的显微组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响.结果表明:当Al3Ti4B加入量小于0.3%(质量分数)时,合金的平均晶粒尺寸显著减小;当Al3Ti4B加入量为0.3%时,合金组织显著细化,平均晶粒尺寸由未变质合金的135μm细化到30 μm,合金拉伸力学性能和耐腐蚀性能最好;当加入量超过0.3%时,晶粒粗化;具有密排六方结构的高熔点化合物Tm2(靠=2 980℃)和AlB(%=980℃)均可作为一Mg的异质核心,大量异质结晶核心的存在是导致α Mg晶粒细化的主要原因.
关键词:
Mg-7Al-0.4Zn-0.2Mn合金
,
Al3Ti4B
,
晶粒细化
,
异质形核
吴立鸿
,
关绍康
,
王利国
,
龙思远
材料导报
方向盘是汽车上重要的安全部件,对材料的使用性能要求较高.介绍了制造汽车方向盘骨架及外包覆层的常用材料,对这些不同材质方向盘的应用现状、性能优劣及成形方法进行了深入分析,重点讨论了新型镁合金方向盘骨架的优势、成形方法及研究开发现状,并展望了今后研究的方向.
关键词:
方向盘
,
成形方法
,
镁合金
张春香
,
关绍康
,
石广新
,
王利国
,
王建强
,
王迎新
中国有色金属学报
研究了AlP对Mg2Si相及其基体组织的细化效果和机理.结果表明:AlP能够作为Mg2Si初生相的异质核心,促使其由汉字形变为颗粒状,并且促进τ(Mg32(Al,Zn)49)相的析出,而抑制ψ(Al2Mg5Zn2)相的析出,同时基体组织也得到显著细化,不仅改善了合金的室温性能,而且也改善了高温(150℃)性能.
关键词:
Mg-Zn-Al-Si合金
,
显微组织
,
AlP
,
变质
朱世杰
,
杨卿
,
白小波
,
王利国
,
关绍康
稀有金属材料与工程
研究了亚快速凝固Mg7Zn3Y(-Zr)合金的组织特征及凝固行为.亚快速凝固合金由α-Mg固溶体和在晶界处呈网状分布的三元化合物相组成,包含α-Mg,Mg3Y2Zn3和Mg3YZn6相,没有常规凝固合金中"鱼骨状"层片共晶组织,亚快速凝固合金的晶粒尺寸显著减小. Zr使常规凝固合金的晶粒明显细化,而亚快速凝固使Zr的细化作用被抑制,α-Mg基体的形态由树枝状趋于等轴化.提高冷速或加Zr没有改变合金的相组成,但亚快速凝固合金增加了Mg3Y2Zn3和Mg3YZn6相的总量.结合瞬态形核理论和稳态形核及生长理论,探讨了合金在亚快速凝固条件下的相选择及凝固动力学.
关键词:
亚快速凝固
,
Mg7Zn3Y(-Zr)
,
相选择
,
凝固动力学
于新泉
,
关绍康
,
王利国
,
甘宅平
,
钏相昭
钢铁研究学报
研究了轧辊用高碳高钒高速钢的微观组织结构及添加不同变质剂处理后对其组织和性能的影响.结果表明:该高速钢的组织为马氏体、奥氏体及MC和M2C型碳化物.添加0.3 %的稀土变质时,组织中碳化物分布状况的改善不明显,但可以促进加热过程中网状碳化物的断网和球团化;添加0.1 %的镁变质时,组织中共晶碳化物明显减少,碳化物网得到细化;添加1.0 %的钛或添加RE-Ti-Mg复合变质剂对碳化物的类型转变影响不大,但可以明显细化晶粒和共晶碳化物网.添加RE-Ti-Mg复合变质剂处理后组织中的共晶碳化物网基本上得到消除.
关键词:
变质处理
,
复合轧辊
,
高速钢
,
显微组织
吴立鸿
,
王铁豹
,
王盼
,
王利国
,
关绍康
稀有金属材料与工程
采用EBSD分析技术研究了Mg-7.0Al-0.4Zn镁合金超塑性变形机制.结果表明,超塑拉伸变形主要是通过晶界滑动和晶内塑性滑移协调完成的.变形初期,随着变形量的增大,{0002}//ED的织构明显增强,晶内滑移起主要协调变形作用.变形中后期孪生开动,接近断裂时,晶内滑移基本消失,孪生成为主要的协调变形机制,但孪生的贡献较小.
关键词:
镁合金
,
超塑性
,
织构
,
孪生
