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材料导报  2024, Vol. 38 Issue (18): 23060210-7    https://doi.org/10.11896/cldb.23060210
  金属与金属基复合材料 |
可降解铸态Zn-Cu-Sr合金的组织与性能
曹晓君1, 刘美辰1, 杨康2, 马义明2, 王俊杰2, 黎军顽1,*
1 上海大学材料科学与工程学院,上海 200444
2 苏州市祥冠合金研究院有限公司,江苏 苏州 215400
Microstructure and Properties of Degradable Cast Zn-Cu-Sr Alloy
CAO Xiaojun1, LIU Meichen1, YANG Kang2, MA Yiming2, WANG Junjie2, LI Junwan1,*
1 School of Materials Science and Engineering, Shanghai University, Shanghai 200444, China
2 Xiangguan Alloy Research Institute, Suzhou 215400, Jiangsu, China
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摘要 为了平衡锌基合金的力学性能与降解速率,本工作设计熔铸了Zn-xCu-ySr(x=2,3,5;y=0.1,0.3)三元合金,研究不同Cu和Sr含量对铸态Zn-Cu-Sr合金组织及性能的影响。结果表明,Zn-xCu-ySr合金的微观组织包括锌基体、ε-CuZn5和SrZn13金属间化合物;当Cu和Sr元素含量分别为5.0%(质量分数,下同)和0.3%时,锌基合金的抗拉强度和硬度达到最大,分别为165.3 MPa和85.5HB;Zn-xCu-ySr合金的腐蚀方式基本为均匀腐蚀;当Cu和Sr元素含量分别为2.0%和0.1%时,合金的耐腐蚀性最好,其静态浸泡腐蚀速率最慢,约为0.044 mm/a,且其自腐蚀电流密度和电化学腐蚀速率也最小,分别为15.10 μA/cm2和0.078 mm/a。
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曹晓君
刘美辰
杨康
马义明
王俊杰
黎军顽
关键词:  可降解锌合金  微观结构  力学性能  耐蚀性能    
Abstract: In order to balance the mechanical properties and degradation rate of zinc-based alloys, the Zn-xCu-ySr(x=2, 3, 5;y=0.1, 0.3) ternary alloy was designed and cast, and the effects of different Cu and Sr contents on the microstructure and properties of as-cast Zn-Cu-Sr alloy were investigated. The results showed that the microstructure of Zn-xCu-ySr alloy consisted of zinc matrix, ε-CuZn5 and SrZn13 intermetallic compounds. When the contents of Cu and Sr were 5.0wt% and 0.3wt%, the tensile strength and hardness of zinc-based alloy reached the highest, which were 165.3 MPa and 85.5HB, respectively. The corrosion mode of Zn-xCu-ySr alloy was uniform corrosion. When the contents of Cu and Sr were 2.0wt% and 0.1wt%, respectively, the corrosion resistance of Zn-2Cu-0.1Sr was the best, the corrosion rate in static immersion test was the slowest, which was about 0.044 mm/a. And the corrosion current density and corrosion rate in potentiodynamic polarization test(PDP) were the smallest, which were 15.10 μA/cm2 and 0.078 mm/a, separately.
Key words:  degradable zinc alloy    microstructure    mechanical property    corrosion resistance
发布日期:  2024-10-12
ZTFLH:  TG146.1-3  
通讯作者:  *黎军顽,通信作者,上海大学材料科学与工程学院教授、博士研究生导师。2007年复旦大学力学与工程科学系专业博士毕业,毕业后到上海大学工作至今。目前主要从事金属材料强韧化、材料加工工艺仿真及优化、金属材料服役性能等方面的研究。先后承担参与“十三五”国家重点研发计划、国家自然科学基金项目、上海教委项目、上海大学创新基金及企业横向课题80余项,在国内外学术期刊上发表论文100余篇,包括Journal Applied Physic、Materials Letters、Materials Science and Engineering A、Materials and Designs、Computational Materials Science等。lijunwan@shu.edu.cn   
作者简介:  曹晓君,2021年6月于南昌航空大学获得工学学士学位。现为上海大学材料科学与工程学院硕士研究生,在黎军顽教授的指导下进行研究。目前主要研究领域为生物医用可降解锌合金。
引用本文:    
曹晓君, 刘美辰, 杨康, 马义明, 王俊杰, 黎军顽. 可降解铸态Zn-Cu-Sr合金的组织与性能[J]. 材料导报, 2024, 38(18): 23060210-7.
CAO Xiaojun, LIU Meichen, YANG Kang, MA Yiming, WANG Junjie, LI Junwan. Microstructure and Properties of Degradable Cast Zn-Cu-Sr Alloy. Materials Reports, 2024, 38(18): 23060210-7.
链接本文:  
http://www.mater-rep.com/CN/10.11896/cldb.23060210  或          http://www.mater-rep.com/CN/Y2024/V38/I18/23060210
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