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工具形状及工艺过程对搅拌摩擦增材成形及缺陷的影响赵梓钧;杨新岐;李胜利;李冬晓【摘要】采用2mm厚的2195-T8铝锂合金作为增材板条,利用5种不同形状的搅拌工具进行搅拌摩擦增材工艺实验.利用金相观察和硬度测试的分析方法,重点探讨搅拌工具形状与工艺过程对增材成形、界面缺陷及硬度分布的影响.结果表明:圆柱状和三角平面圆台状搅拌针下增材界面上下材料无明显混合,偏心圆柱状和三凹圆弧槽状搅拌针有利于增材界面上下材料混合及减小界面钩状缺陷;增材前进侧界面形成致密无缺陷冶金连接,而后退侧界面材料混合不充分,钩状缺陷易伸入焊核区,且弱连接缺陷起源于此.四层增材中,相邻两层焊接方向相反的增材工艺使除顶层增材外其他增材两侧钩状缺陷向焊核区外侧弯曲,弱连接缺陷得到改善;顶层增材后退侧钩状缺陷伸入焊核区.增材焊核区有明显软化现象,但不同增材工艺下焊核区硬度分布均匀,表明搅拌摩擦增材制造可获得性能均匀的增材;相比于单道焊接工艺,来回双道焊接工艺使单层增材焊核区进一步软化;四层增材中,越靠近顶部的增材,其焊核区平均硬度越大.【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2019(047)009【总页数】9页(P84-92)【关键词】铝锂合金;搅拌摩擦增材制造;搅拌工具;界面缺陷;增材成形【作者】赵梓钧;杨新岐;李胜利;李冬晓【作者单位】天津大学材料科学与工程学院,天津300354;天津大学材料科学与工程学院,天津300354;天津大学材料科学与工程学院,天津300354;北京卫星制造厂,北京100080【正文语种】中文【中图分类】TG453+.9增材制造(additive manufacturing，AM)作为一种先进的智能制造技术，已经在航空航天、国防建设、交通运输、生物医学等领域得到了广泛应用。
目前备受关注的金属增材制造技术主要包括基于熔焊原理的激光束熔化(laser beam melting，LBM)、电子束熔化(electron beam melting，EBM)和激光金属沉积(laser metal deposition，LMD)技术及超声波增材制造(ultrasonic additive manufacturing，UAM)固相增材制造技术等[1-2]。
镁合金的阻燃性1. 阻燃性问题镁及镁合金由于具有高的比强度、比刚度以及减震性、电磁屏蔽能力强，易切削加工，易回收等一系列优点，因而在汽车、电子、航天航空等领域得到了广泛应用。
但镁的化学活性很强，在高温时易氧化燃烧，这就导致镁合金的熔炼和加工十分困难。
因而有必要寻找一种经济、实用、无污染的镁和金熔炼保护方法以防止镁合金生产过程中的氧化燃烧问题。
目前较为成熟的镁合金阻燃方法有熔剂保护法和气体保护法，但这两种方法在应用过程中存在着熔剂夹杂、污染环境以及设备复杂等缺点。
20世纪50年代人们提出了合金化阻燃的想法，即通过向镁合金中添加合金元素，使其在熔炼过程中自动生成保护性氧化膜，从而阻止镁合金的进一步氧化燃烧。
到目前为止，关于合金化阻燃方法的研究主要集中在Ca、Be和RE等几种元素上。
2. 含Ca 阻燃镁合金的研究现状日本较早研究了加Ca 的阻燃镁合金，日本九州国家工业研究所的Sakamoto 和九州大学的Fukuoka 等人研究了Mg-Ca 二元合金的阻燃情况。
他们通过测定Mg-Ca 合金在加热升温过程中的起燃温度（出现第一个起燃点时的温度）发现：加入1%Ca能提高燃点250C，但金属镁的氧化膜表面粗糙不能阻止进一步的氧化；对于加入5%Ca的镁合金，其氧化膜即使在970C的大气中暴露60min，氧化膜仍很薄，表面光滑均匀。
同时，他们的研究还表明，在Mg-Ca 合金表面生成的表面氧化膜是一种双层结构，这种双层结构的外层为致密的CaO 层，其厚度不随氧化时间而增加；内层是CaO和MgO的疏松混合层，随氧化时间的增加其厚度增加。
这种氧化膜能阻止外界气氛中的氧向Mg 液中渗入并同时阻止Mg 液的挥发，从而提高了燃点。
日本东京工艺学院的Cha ng等用挤压铸造加工出了加Ca阻燃、加Zr细化的镁铸件，研究了Ca和Zr对组织和性能的影响，证明同时加入Ca和Zr能有效的起到防燃作用，且Ca能提高Zr在镁合金中的溶解度而强化细化效果。
镁合金：21世纪绿色工程新材料霍丽娜【摘要】当前，镁合金以其轻量优势在汽车和电子产品中的应用日趋增加，事实上，作为一种具有多种性能优势的绿色合金新材料，镁合金在耐热、耐腐蚀、生物医疗、能源储存等领域也有着广阔的应用前景。
本文结合中国有色金属工业协会镁业分会孟树昆教授在2012年有色金属新材料产业发展峰会上的报告，重点介绍镁合金新材料当前在热点领域的应用进展及前景。
【期刊名称】《世界有色金属》【年(卷),期】2012(000)012【总页数】2页(P54-55)【关键词】新材料产业;镁合金;绿色工程;有色金属工业;性能优势;电子产品;生物医疗;能源储存【作者】霍丽娜【作者单位】《世界有色金属》编辑部【正文语种】中文【中图分类】TG146.22当前，镁合金以其轻量优势在汽车和电子产品中的应用日趋增加，事实上，作为一种具有多种性能优势的绿色合金新材料，镁合金在耐热、耐腐蚀、生物医疗、能源储存等领域也有着广阔的应用前景。
本文结合中国有色金属工业协会镁业分会孟树昆教授在2012年有色金属新材料产业发展峰会上的报告，重点介绍镁合金新材料当前在热点领域的应用进展及前景。
镁合金具有多方面的性能优势，是一种节能减排的金属材料。
镁合金质轻（1.75-1.90g/cm3），密度是铝的64%，钢的23%。
比弹性模量与高强度铝合金、合金钢大致相同，用镁合金制造刚性好的整体构件不易产生变形；镁合金减震性好，在弹性范围内，当受冲击载荷时，能吸收的能量比铝大一半，尤其适宜制造经常承受冲击的部件，采用阻尼良好的镁合金既减轻了汽车自重，节省了能源，又提高了汽车行驶的平稳性和安全性。
用铝合金与镁合金制造的汽车轮毂的实测平均油耗比较见表1。
另外，镁合金具有散热快，抗电磁干扰能力强等特点，可用作制造计算机、电子通信产品的外壳。
NEC公司2012年8月上市的新款笔记本在13英寸产品中应用了其自主研发的镁-锂合金作为电脑底板，实现了全球最轻重量。
镁合金研究现状及发展趋势摘要：镁合金作为21世纪的绿色环保工程材料之一，近年来已成为学术界的一个研究热点。
本文主要综述了镁合金的研究进展和应用，介绍了耐热、耐蚀、阻燃和高强高韧等高性能镁合金材料的最新发展。
还介绍了镁合金成型技术的研究成果，最后展望了高性能镁合金的发展前景。
关键词：镁合金；高强高韧；成型技术；应用1.引言镁（Mg）是地球上储量最为丰富的元素之一，在陆地、湖泊和海洋中都广为分布，例如，其在地壳表层金属矿资源中的含量达2.3%，仅次于占8.1%的铝和5%的铁，居第三位；海水中的镁含量达到2.1×1015吨，可以认为是取之不尽、用之不竭的元素[1]。
此外，我国的白云石矿储量、菱镁矿以及原镁的产量位列世界镁资源储量首位[2]。
同时，随着当前钢铁行业中铁矿石等资源的日趋紧张，开发和利用镁作为替代材料是必然的趋势。
被誉为“二十一世纪绿色金属结构工程材料”的镁合金是目前所知金属结构材料中最轻的，与其他同类材料相比，它具有密度小，比强度、比刚度较高，可以回收再利用且机加工性能优异，阻尼减震性好，电磁屏蔽效果佳等一系列优点，因此在交通运输（如汽车、摩托车、自行车等工业）、航空航天、武器装备、计算机通讯和消费电子产品等领域具有广阔的应用前景[3]，但其使用量与铝合金和塑料相比还相当少[4]。
目前，从全球镁合金研发状况看，发展方向如图1所示[5]，我国在镁合金材料的应用研究与产业化方面也己取得重大进展，形成了从高品质镁材料生产到镁合金产品制造的完整产业链，为我国实现由镁资源大国向镁应用强国的跨越奠定了坚实的基础。
图1 镁合金的研发方向[5]Fig. 1 Directions of Mg alloy development2.镁合金的特点及分类通过在纯镁中添加其他化学元素，可显著改善镁的物理、化学和力学性能。
但镁合金同时存在着显著的缺点，下面对镁合金的优缺点进行简要的阐述。
2.1镁合金的优点[6 ~ 8]1）密度小、质量轻。
we43镁合金成分
WE43镁合金是一种高强度、轻质的金属材料，由镁、铝、锌、稀土元素组成。
其中镁的含量占50-55%，铝的含量为4.5-5.5%，锌的含量为2.5-3.5%，稀土元素的含量为1-2%。
WE43镁合金的主要特点是高强度、低密度、高刚性和优异的耐腐蚀性能。
这种合金在航空航天、汽车制造、医疗器械、运动器材等领域有广泛的应用。
WE43镁合金的高强度和优异的耐腐蚀性能得益于合金中的稀土元素。
这些稀土元素可以与镁形成强的化合物，从而提高合金的强度和硬度，同时也可以提高合金的耐腐蚀性能。
总之，WE43镁合金是一种非常优秀的金属材料，具有诸多优异的性能和应用前景。
- 1 -。
心脏支架材料比较冠心病是由于供应心肌血液的冠状动脉血管壁发生粥样硬化，导致血管腔内狭窄甚至完全阻塞，引起心肌缺血缺氧甚至坏死的一种疾病。
随着人类生活水平的提高和老年人口的增多，冠心病发病率呈明显升高趋势。
经皮冠状动脉介入治疗（PCI）是治疗冠心病的主要方法，据统计，现在接受PCI手术的患者中85%以上植入了支架。
选择合适的心脏支架植入患者血管已经成为保证冠心病治疗效果的最重要的措施。
冠心病介入治疗相对于药物治疗和外科手术治疗具有治疗效果显着、手术创伤小、技术容易推广等优点，是近30年发展最迅速的冠心病治疗技术，已经成为冠心病治疗的主流方法。
目前美国每年PCI治疗上百万例，中国达到33万例，中国每年仍然以20%的速度快速增长。
近30年随着生物材料技术的进步，心脏支架材料的应用取得了快速的发展。
PS）支架。
胀式GR批准。
但316LPS支架，20～30%具有更好的输送性能和更低的血管再狭窄率。
在金属裸支架时代，支架做得越光滑，越细致，金属覆盖越均匀，支架平均金属覆盖率越小，新生内膜增生就越小，支架再狭窄率也越小。
美敦力公司的Driver支架采用钴镍合金材料（合金牌号MP35N），佳腾公司的Vision支架采用钴铬合金材料（合金牌号L605），钴基合金具有更加优异的强度和X射线显影性，在支架丝网的厚度方面做到比不锈钢支架薄20%~30%，支架再狭窄率在金属裸支架里最低，达到15%左右，支架的输送能力也比不锈钢支架好。
波士顿科学公司最近也推出了铂铬合金材料的支架，在血管支撑强度和X射线显影性方面效果更好。
随着竞争的加剧，美国佳腾公司、美国美敦力AVE公司、美国波士顿科学公司在上世纪末到本世纪初超过强生公司，成为冠心病介入治疗的最大器械供应商。
2心脏支架采用药物涂层材料的比较研究医学界和工程界在二十世纪末进行了大量的基础研究，借助在医药领域的强大实力，强生公司率先在冠状动脉药物支架研究上取得重大突破。
强生公司在其已上市的金属BX-velocity支架上涂覆雷帕霉素药物（Cypher支架）并且控制药物释放以抑制血管内平滑肌的增生和迁移，使支架植入后再狭窄率明显降低。
摘要：综述镁合金的特点及其在欧美等西方国家兵器研制过程中的应用情况,并结合兵器零件的使用特点和性能要求,分析了镁合金在兵器装备中的应用前景。
关键词：镁合金;特点;应用;兵器;轻量化1 镁合金的特点（1）重量轻:镁合金的比强度要高于铝合金和钢/铁、但略低于比强度最高的纤维增强塑料；其比刚度与铝合金和钢/铁相当,但却远远高于纤维增强塑料。
比强度(强度/密度之比值)、比耐力(耐力/密度之比值)则比铝、铁都要高。
在实用金属结构材料中其比重最小(密度为铝的2/3,钢的1/4)。
这一特性对于现代社会的手提类产品减轻重量、车辆减少能耗以及兵器装备的轻量化具有非常重要的意义。
（2）高的阻尼和吸震、减震性能:镁合金具有极好的吸收能量的能力,可吸收震动和噪音,保证设备能安静工作。
镁合金的阻尼性比铝合金大数十倍,减震效果很显著,采用镁合金取代铝合金制作计算机硬盘的底座,可以大幅度减轻重量(约降低70%),大大增加硬盘的稳定性,非常有利于计算机的硬盘向高速、大容量的方向发展。
（3）良好的抗冲击和抗压缩能力:其抗冲击能力是塑料的20倍；当镁合金铸件受到冲击时,在其表面产生的疤痕比铁和铝都要小的多。
（4）良好的铸造性能:在保持良好的部件结构条件下,镁合金铸造制品的壁厚可以小于0.6 mm,这是塑胶制品在相同强度条件下无法达到的,就是铝合金制品也只能在1.2～1.5 mm 范围内才可与镁制品相媲美。
（5）尺寸稳定性:在100℃以下,镁合金可以长时间保持其尺寸的稳定性；不需要退火和消除应力就具有尺寸稳定性是镁合金的一个很突出的特性,其体积收缩仅为6%,是铸造金属中收缩量最低的一种；在负载情况下,还具有良好的蠕变强度,这种性能对制作发动机零件和小型发动机压铸件具有重要意义。
（6）铸模生产率高:与铝合金相比,镁合金的单位热含量更低,这意味着它可在模具内能更快速地凝固。
一般地,镁合金的生产率比铝压铸高出40%～50%,最高可达压铸铝的2倍。
新型可降解生物医用镁合金JDBM的研究进展袁广银;章晓波;牛佳林;陶海荣;陈道运;何耀华;蒋垚;丁文江【摘要】镁合金因具有与人体骨头接近的密度和弹性模量、高比强度和比刚度、生物可降解性以及生物相容性等优点,近10年来国内外研究人员对其应用于骨内植物、骨组织工程支架和心血管支架等领域进行了广泛的研究.然而,目前大多数研究均以现有商用镁合金为对象,如含Al元素的AZ31、AZ91以及含重稀土元素的WE43等,并未考虑到作为生物材料的安全性等问题.本文作者阐述镁合金作为生物医用材料的优势、面临的挑战以及应对策略；重点介绍上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心近年来围绕自行研发的新型生物医用镁合金JDBM开展的研究工作；最后展望可降解生物医用镁合金的应用前景和发展方向.%Mg alloys have been extensively studied in the last decade in the fields of bone implants, bone tissue engineering scaffolds and cardiovascular stents due to their excellent properties, such as close density and elastic modulus to those of nature bone, high specific strength and rigidity, biodegradation and biocompatibility. However, most of the Mg alloys studied for biodegradable materials are aluminium-containing alloys, such as AZ31 and AZ91 and some heavy rare earth elements-containing alloys such as WE43. These alloys were originally developed for structural materials which did not consider the bio-safety as biomaterials. In this work, the advantages, challenges and strategies of the Mg alloys as biomedical materials are briefly introduced. The work on biomedical Mg alloys of the National Engineering Research Center of Light Alloy Net Forming, Shanghai Jiao Tong University, is highlighted. Finally, the applicationprospects and direction of the biodegradable biomedical Mg alloys are prospected.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2011(021)010【总页数】13页(P2476-2488)【关键词】可降解生物医用镁合金;骨内植物;心血管支架;生物相容性;生物降解性能【作者】袁广银;章晓波;牛佳林;陶海荣;陈道运;何耀华;蒋垚;丁文江【作者单位】上海交通大学材料科学与工程学院轻合金精密成型国家工程研究中心,上海200240;上海交通大学材料科学与工程学院轻合金精密成型国家工程研究中心,上海200240;上海交通大学材料科学与工程学院轻合金精密成型国家工程研究中心,上海200240;上海交通大学附属第三人民医院骨科,上海201900;上海交通大学附属第六人民医院骨科,上海200233;上海交通大学附属第六人民医院骨科,上海200233;上海交通大学附属第六人民医院骨科,上海200233;上海交通大学材料科学与工程学院轻合金精密成型国家工程研究中心,上海200240【正文语种】中文【中图分类】R318.08从21世纪初开始，以生物可降解镁合金为主要代表的具有生物可降解特性的新一代医用金属材料的研究发展迅速，受到了人们的特别关注[1-2]。
第４３卷第２期２０２１年３月沈 阳 工 业 大 学 学 报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｈｅｎｙａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＶｏｌ ４３Ｎｏ ２Ｍａｒ ２０２１收稿日期：２０１９－０３－２７．基金项目：国家自然科学基金项目（５１５７１１４５）．作者简介：毛萍莉（１９６７－），女，陕西眉县人，教授，博士生导师，主要从事高品质镁合金及其制备技术等方面的研究．本文已于２０２１－０３－０８１１∶４３在中国知网优先数字出版．网络出版地址：ｈｔｔｐ：∥ｋｎｓ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／２１．１１８９．Ｔ．２０２１０３０５．０９４３．０１６．ｈｔｍｌ檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪殏殏殏殏材料科学与工程 ｄｏｉ：１０．７６８８／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１６４６．２０２１．０２．０５Ｇｄ与Ｚｒ对ＷＥ４３镁合金组织、力学及腐蚀性能的影响毛萍莉，付 钰（沈阳工业大学材料科学与工程学院，沈阳１１０８７０）摘 要：为了研究ＷＥ４３镁合金作为生物材料的可行性，研究了Ｚｒ和Ｇｄ元素对ＷＥ４３挤压态镁合金组织、力学性能和腐蚀性能的影响．采用金相显微镜和扫描电镜观察了挤压态镁合金的微观组织，采用拉伸实验和浸泡实验分别测试了镁合金的力学性能与腐蚀性能．结果表明：Ｚｒ元素对镁合金的挤压态组织具有显著细化作用；当进一步加入Ｇｄ元素后，组织细化作用不明显．在ＷＥ４３镁合金中加入Ｚｒ元素后，镁合金的抗拉强度和屈服强度分别提高了约２２％和１５％．进一步添加Ｇｄ元素后镁合金的抗拉强度和屈服强度分别达到了２６２ＭＰａ和２００ＭＰａ，且分别提高了约２９％和３３％．相反，Ｚｒ和Ｇｄ元素的加入降低了镁合金的伸长率，同时并未提高镁合金的耐蚀性．关 键 词：ＷＥ４３镁合金；微观组织；抗拉强度；屈服强度；伸长率；浸泡实验；ｐＨ值；腐蚀性能中图分类号：ＴＧ１４６ ２ 文献标志码：Ａ 文章编号：１０００－１６４６（２０２１）０２－０１４４－０６ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＧｄａｎｄＺｒｏｎｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，ｍｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄｃｏｒｒｏｓｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＷＥ４３ｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙＭＡＯＰｉｎｇ ｌｉ，ＦＵＹｕ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈｅｎｙａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０８７０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＩｎｏｒｄｅｒｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆＷＥ４３ｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙａｓａｂｉｏｍｅｄｉｃａｌｍａｔｅｒｉａｌ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆＺｒａｎｄＧｄｅｌｅｍｅｎｔｓｏｎｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，ｍｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄｃｏｒｒｏｓｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｅｘｔｒｕｄｅｄＷＥ４３ｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆｅｘｔｒｕｄｅｄｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｗｅｒｅｏｂｓｅｒｖｅｄｗｉｔｈｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅａｎｄｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ（ＳＥＭ），ａｎｄｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄｃｏｒｒｏｓｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｗｅｒｅｔｅｓｔｅｄｗｉｔｈｔｅｎｓｉｌｅａｎｄｉｍｍｅｒｓｉｏｎｔｅｓｔｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔＺｒｃａｎｒｅｆｉｎｅｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆｅｘｔｒｕｄｅｄｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙ，ｗｈｉｌｅｆｕｒｔｈｅｒａｄｄｉｔｉｏｎｏｆＧｄｈａｓｎｏｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔｅｆｆｅｃｔ．ＡｆｔｅｒａｄｄｉｎｇＺｒｉｎｔｏＷＥ４３ｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙ，ｔｈｅｕｌｔｉｍａｔｅｔｅｎｓｉｌｅａｎｄｙｉｅｌｄｓｔｒｅｎｇｔｈｓｏｆｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｉｎｃｒｅａｓｅｂｙａｂｏｕｔ２２％ａｎｄ１５％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ；ｆｕｒｔｈｅｒａｄｄｉｔｉｏｎｏｆＧｄｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｔｅｎｓｉｌｅａｎｄｙｉｅｌｄｓｔｒｅｎｇｔｈｓｏｆｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｔｏ２６２ＭＰａａｎｄ２００ＭＰａ，ａｎｄｔｈｅｉｎｃｒｅｍｅｎｔｓａｒｅａｓｈｉｇｈａｓａｂｏｕｔ２９％ａｎｄ３３％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｏｎｔｈｅｃｏｎｔｒａｒｙ，ｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆＺｒａｎｄＧｄｒｅｄｕｃｅｓｔｈｅｅｌｏｎｇａｔｉｏｎｏｆｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙ，ａｎｄｄｏｅｓｎｏｔｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＷＥ４３ｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙ；ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｕｌｔｉｍａｔｅｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈ；ｙｉｅｌｄｓｔｒｅｎｇｔｈ；ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ；ｉｍｍｅｒｓｉｏｎｔｅｓｔ；ｐＨｖａｌｕｅ；ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｙ 镁合金是目前工程应用中密度最小的金属结构材料，具有高比强度和比刚度、电磁屏蔽性能、阻尼性能等诸多优点，使其在汽车、航空航天、通讯工具等工程领域获得了广泛应用［１］．另外，镁是一种对人体温和的元素，具有很好的可吸收性和生物相容性，以及较好的力学性能和可降解性等突沈 阳 工 业 大 学 学 报 第４３卷出优势，近年来作为植入材料在生物医学方面得到了实际应用．目前，作为生物材料应用研究的镁合金主要包括ＷＥ４３、ＡＺ３１、Ｍｇ Ｃａ和ＭｇＺｎＣａ［２］等．镁合金作为生物医用材料的研究最早可以追溯到２００３年，Ｈｅｕｂｌｅｉｎ等发表了关于ＡＥ２１镁合金血管支架在猪的冠状动脉内进行安装的相关实验报告，其结果显示ＡＥ２１镁基合金自身具有良好的生物相容性［３］．２００５年Ｚａｒｔｎｅｒ等将一个可降解的镁合金支架植入一个早产儿左肺动脉，成功地治愈了其左肺动脉堵塞，因而证明了可降解镁合金临床应用的可行性［４］．ＷＥ４３镁合金具有优良的力学性能，以及与ＡＺ９１镁合金相当的腐蚀速度，因而近年来国内外学者开展了ＷＥ４３镁合金在生物医学领域的应用研究．韩宝军等［５］研究了热处理对ＷＥ４３镁合金组织与力学性能的影响，结果发现固溶处理可以明显改善ＷＥ４３镁合金的铸态组织，而时效处理可使该合金中的化合物均匀弥散析出，因而大大提高了合金硬度．魏溆桐等［６］研究了固溶处理对挤压态ＷＥ４３镁合金显微组织和晶粒度的影响，结果表明固溶处理后合金中的第二相发生溶解，使其含量减少，且沿晶界断续分布．Ｋｕｔｎｉｙ等［７］研究了晶粒尺寸对Ｍｇ Ｙ ＲＥ Ｚｒ镁合金耐蚀性能的影响，结果发现虽然晶粒尺寸的减小提高了镁合金的力学性能，但会导致镁合金在１％ＮａＣｌ溶液中的腐蚀性能变差．Ｂｅｎ Ｈａｍｕ等［８］通过控制Ｍｇ Ｙ ＲＥ Ｚｒ合金的热处理制度，调整了合金的组织结构和成分分布，降低了合金的降解速率．镁合金的力学性能和耐蚀性与合金中稀土元素的种类和含量具有密切关系．本文以含Ｙ和Ｎｄ的ＷＥ４３为基础合金，通过在该合金中添加Ｚｒ和Ｇｄ元素来研究其力学性能和耐蚀性的变化规律，从而为ＷＥ４３镁合金作为生物医用材料的应用提供理论基础．１ 材料与方法１ １ 实验材料实验所用三种镁合金成分如表１所示．含Ｙ和Ｎｄ元素的镁合金作为基础合金，命名为ＷＥ４３．在此基础上加入Ｚｒ元素，命名为ＷＥ４３ １，而加入Ｚｒ和Ｇｄ元素后，命名为ＷＥ４３ ２．三种合金均为挤压态．１ ２ 金相组织观察利用线切割方法从原始挤压态ＷＥ４３、ＷＥ４３ １和ＷＥ４３ ２合金挤压棒上分别切取尺寸为 １０ｍｍ×３ｍｍ的圆饼试样．利用ＳｉＣ磨砂纸打磨试样，随表１ 三种镁合金的化学成分（ｗ）Ｔａｂ １ Ｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓｏｆｔｈｒｅｅｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｓ（ｗ）％合金ＹＮｄＧｄＺｒＭｇＷＥ４３３ ９７２ ４０－－余量ＷＥ４３ １３ ２３２ ４２－０ ５５余量ＷＥ４３ ２３ ９７２ ４３＜０ １０ ４７余量后对试样进行抛光．采用镁合金腐蚀液（１ ５ｇ苦味酸＋５ｍＬ冰乙酸＋１０ｍＬ酒精）对试样表面进行腐蚀，随后用吹风机吹干．采用ＯｌｙｍｐｕｓＧＸ７１型金相显微镜对三种合金的显微组织进行观察．１ ３ ＸＲＤ分析利用岛津ＸＲＤ ７０００型Ｘ射线衍射仪对三种成分的试样进行物相分析．实验中扫描速率为４（°）／ｍｉｎ，衍射角范围为２０°～８５°．１ ４ 浸泡实验采用尺寸为 １０ｍｍ×３ｍｍ的圆饼试样进行浸泡实验．每种样品取３个平行试样，共计９个试样．采用６００＃、８００＃、１０００＃、２０００＃和５０００＃砂纸依次进行打磨抛光，之后点蘸酒精后用吹风机吹干备用．依据ＩＳＯ１０９９３ １５标准，将试样浸泡于Ｈａｎｋ’ｓ模拟体液中，再以离心试管吸取放入３７℃保温箱内．每个样品表面积与Ｈａｎｋ’ｓ溶液的浸泡比例为１ ２５ｃｍ２／ｍＬ．每２４ｈ采用ｐＨ计测试试管内ｐＨ值的变化并记录数据，同时更换新的Ｈａｎｋ’ｓ溶液以维持模拟体液环境的ｐＨ值约为７ ４．分别浸泡３、７和１４ｄ之后，每个成分样品取出１个试样，直到第１４ｄ实验完成．将浸泡后的试样进行铬酸酒精酸洗后吹干，然后再进行称量并记录失重质量．采用失重法测量合金的腐蚀速率．采用Ｓ ３４００Ｎ型扫描电镜进行合金腐蚀表面形貌观察．依据ＡＳＴＭＧ３１ ７２标准计算平均腐蚀速率，具体计算公式为ｖ＝ｋｍ／ｓｔρ式中：ｋ为常数且取值为８ ７６×１０４；ｍ为样品浸泡后的损失质量；ｓ为样品表面积；ｔ为样品浸泡时间；ρ为样品密度．２ 结果与分析２ １ 镁合金的显微组织分析２ １ １ 金相组织挤压态ＷＥ４３、ＷＥ４３ １和ＷＥ４３ ２镁合金的金相组织如图１所示．由图１可见，挤压态ＷＥ４３ １和ＷＥ４３ ２镁合金晶粒比挤压态ＷＥ４３镁合金细５４１第２期 毛萍莉，等：Ｇｄ与Ｚｒ对ＷＥ４３镁合金组织、力学及腐蚀性能的影响小，ＷＥ４３ １与ＷＥ４３ ２镁合金的晶粒尺寸相当，表明在ＷＥ４３镁合金中加入Ｚｒ元素可以明显细化合金的晶粒尺寸，但是继续加入Ｇｄ元素对其晶粒尺寸无明显作用．图１ 不同挤压态镁合金的金相组织Ｆｉｇ １ Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｘｔｒｕｄｅｄｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｓ由图１还可以观察到，镁合金中的第二相主要沿挤压流线分布．挤压态ＷＥ４３镁合金晶粒大小不是很均匀，在存在第二相的地方其晶粒相对更加细小，而远离第二相的地方晶粒尺寸相对较大（见图１ａ）．ＷＥ４３ １镁合金的金相组织也有相似规律，但其晶粒总体更加细小（见图１ｂ）．Ｚｒ能够细化镁合金的机理为：Ｚｒ在液态合金中的溶解度很小，在合金液中析出的αＺｒ和α Ｍｇ均为密排六方结构，且二者晶格常数相近，符合作为晶粒形核核心的匹配度要求，因此，Ｚｒ能够作为α Ｍｇ的结晶核心并起到晶粒细化作用．在正常冷却速度下Ｚｒ可以使晶粒尺寸从毫米级细化到５０μｍ左右，形成等轴晶粒并提高组织均匀性．已有研究发现ＲＥ和Ｚｒ可同时加入镁合金中，且Ｚｒ对镁仍具有细化作用．２ １ ２ ＳＥＭ组织挤压态ＷＥ４３、ＷＥ４３ １和ＷＥ４３ ２镁合金的ＳＥＭ组织如图２所示．由图２可见，三种成分镁合金的ＳＥＭ组织比较接近，均由α Ｍｇ基体和第二相组成．由图２还可以看出，在ＷＥ４３镁合金中第二相在挤压过程中发生了团聚．图２ 不同挤压态镁合金的ＳＥＭ图像Ｆｉｇ ２ ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｘｔｒｕｄｅｄｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｓ２ ２ 镁合金的ＸＲＤ分析三种不同挤压态镁合金的ＸＲＤ图谱如图３所示．由图３可知，三种镁合金中的基础相均为αＭｇ，且含有由于加入Ｙ、Ｎｄ等元素而产生的第二相．通过比较可知，虽然在ＷＥ４３ １和ＷＥ４３ ２镁合金中分别加入了Ｚｒ以及Ｚｒ＋Ｇｄ元素，但三种镁合金ＸＲＤ图谱的衍射峰峰位和峰高均非常相近，但ＷＥ４３ １镁合金中出现了Ｍｇ２４Ｙ５衍射峰．由Ｍｇ Ｙ和Ｍｇ Ｎｄ二元合金相图［９］可知，低６４１沈 阳 工 业 大 学 学 报 第４３卷于４００℃时Ｎｄ元素在α Ｍｇ中的固溶度几乎为零，而Ｙ元素在室温时具有一定的固溶度．因此，在ＷＥ４３和ＷＥ４３ ２镁合金中均无Ｍｇ Ｙ化合物的衍射峰，而仅有Ｍｇ１２Ｎｄ和Ｍｇ４１Ｎｄ５衍射峰．在ＷＥ４３ １镁合金中出现了Ｍｇ２４Ｙ５衍射峰，可能是由于Ｚｒ元素的加入置换了部分Ｙ元素，从而形成了少量Ｍｇ２４Ｙ５．尽管ＷＥ４３ ２镁合金中加入了Ｇｄ元素，但是由于加入量较少，且Ｇｄ元素在室温时在α Ｍｇ中也具有一定的固溶度，因而无Ｇｄ元素化合物衍射峰出现．图３ 不同挤压态镁合金的ＸＲＤ图谱Ｆｉｇ ３ ＸＲＤｓｐｅｃｔｒａｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｘｔｒｕｄｅｄｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｓ２ ３ 镁合金的力学性能分析２ ３ １ 应力应变曲线挤压态ＷＥ４３、ＷＥ４３ １和ＷＥ４３ ２镁合金的拉伸真应力真应变曲线如图４所示，其抗拉强度、屈服强度和伸长率如图５所示．由图５可知，三种镁合金的抗拉强度和屈服强度随着合金元素含量的增加而增加，而伸长率具有相反趋势．ＷＥ４３镁合金的抗拉强度和屈服强度明显低于ＷＥ４３ １和ＷＥ４３ ２镁合金．相反，ＷＥ４３镁合金的伸长率在三种镁合金中是最高的．比较ＷＥ４３ １和ＷＥ４３ ２镁合金的力学性能后发现，虽然ＷＥ４３ ２镁合金的抗拉强度高于ＷＥ４３ １镁合金，但二者屈服强度比较接近．ＷＥ４３ １镁合金的伸长率大于ＷＥ４３ ２镁合金，表明前者塑性相对较好．三种镁合金的力学性能差异可以用其微观组织差异来解释．在三种挤压态组织中，ＷＥ４３镁合金的组织要粗大一些，因而从晶粒细化的角度来说，ＷＥ４３镁合金的强度要差一些．虽然ＷＥ４３ １镁合金晶粒更加细小，但由于其晶界分布密集，容易在施加相同应力时吸收外界能量而造成晶界开裂，因此，虽然ＷＥ４３ １镁合金具有良好的晶粒细化效果，但其强度略低于ＷＥ４３ ２镁合金．此外，三种挤压态镁合金都表现出了明显屈服现象（见图４）．通过分析可知，Ｚｒ的加入使得ＷＥ４３ １镁合金的抗拉强度和屈服强度分别约提高了２２％和１５％，而进一步添加Ｇｄ后ＷＥ４３ ２镁合金的抗拉强度和屈服强度分别达到了２６２和２００ＭＰａ，比原始态约提高了２９％和３３％．虽然ＷＥ４３ ２镁合金的伸长率低于ＷＥ４３和ＷＥ４３ １镁合金，但其数值依然达到了１６％．图４ 不同挤压态镁合金的拉伸真应力真应变曲线Ｆｉｇ ４ Ｔｒｕｅｓｔｒｅｓｓ ｔｒｕｅｓｔｒａｉｎｔｅｎｓｉｌｅｃｕｒｖｅｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｘｔｒｕｄｅｄｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｓ图５ 不同挤压态镁合金的力学性能Ｆｉｇ ５ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｘｔｒｕｄｅｄｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｓ２ ３ ２ 拉伸断口分析三种挤压态镁合金拉伸后的断口形貌如图６所示．ＷＥ４３镁合金的断口由于存在细小第二相的弥散分布，韧窝除了含有第二相粒子，其本身还具有细而小的特点，而且韧窝深度很深（见图６ａ），因而ＷＥ４３镁合金具有良好的塑性．ＷＥ４３ １镁合金的断口组织中韧窝大而深（见图６ｂ），表明其强度与塑性较好．ＷＥ４３ ２镁合金的韧窝大小不均匀（见图６ｃ），表明其塑性比ＷＥ４３ １镁合金低．２ ４ 镁合金的腐蚀性能２ ４ １ 宏观形貌挤压态ＷＥ４３、ＷＥ４３ １和ＷＥ４３ ２镁合金在Ｈａｎｋ’ｓ溶液中分别浸泡３、７和１４ｄ之后的宏观形貌如图７所示．由图７可见，随着浸泡时间的延长，镁合金的腐蚀程度逐渐加强．但是不同镁合金在相同浸泡时间内的腐蚀程度并不相同．此外，ＷＥ４３和ＷＥ４３ ２镁合金浸泡不同时间后，其腐蚀程度基本相当，但当浸泡时间达到１４ｄ时，ＷＥ４３镁合金表面出现许多黑色小腐蚀坑，而ＷＥ４３ ２镁合金表面的腐蚀坑数量要少很多．对于ＷＥ４３ １镁合金而言，当浸泡７ｄ时，其腐蚀程７４１第２期 毛萍莉，等：Ｇｄ与Ｚｒ对ＷＥ４３镁合金组织、力学及腐蚀性能的影响图６ 不同挤压态镁合金的拉伸断口形貌Ｆｉｇ ６ Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓｏｆｔｅｎｓｉｌｅｆｒａｃｔｕｒｅｓｕｒｆａｃｅｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｘｔｒｕｄｅｄｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｓ度就已大大超过了其他两种镁合金，且发生了部分腐蚀破坏；当浸泡时间延长到１４ｄ时，其边缘部分已经完全被腐蚀破坏并且发生剥落．根据以上分析结果可知，三种镁合金的耐蚀性能顺序为：ＷＥ４３ ２＞ＷＥ４３＞ＷＥ４３ １．２ ４ ２ 微观形貌挤压态ＷＥ４３、ＷＥ４３ １和ＷＥ４３ ２镁合金在Ｈａｎｋ’ｓ溶液中分别浸泡３、７和１４ｄ之后的表面微观形貌如图８所示．由图８可见，与宏观观察结果类似，ＷＥ４３和ＷＥ４３ ２镁合金经过不同时间浸泡后的腐蚀微观形貌比较接近，但与ＷＥ４３ １合金的腐蚀形貌相差较大．比较三种镁合金的腐蚀结果可知，ＷＥ４３ １镁合金的腐蚀比较严重，当浸泡时间达到７ｄ时，镁合金就发生了腐蚀剥落现象，浸泡时间达到１４ｄ时，镁合金表面产生大量腐蚀产物并发生堆积现象．微观腐蚀形貌结果与宏观形貌结果一致，即ＷＥ４３与ＷＥ４３ ２镁合金的腐蚀性能接近，而ＷＥ４３ １合金的腐蚀性能较差．图７ 不同挤压态镁合金的宏观腐蚀形貌Ｆｉｇ ７ Ｍａｃｒｏｓｃｏｐｉｃｃｏｒｒｏｓｉｏｎｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｘｔｒｕｄｅｄｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｓ图８ 不同挤压态镁合金的微观腐蚀形貌Ｆｉｇ ８ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃｃｏｒｒｏｓｉｏｎｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｘｔｒｕｄｅｄｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｓ２ ４ ３ ｐＨ值与腐蚀速率图９为挤压态ＷＥ４３、ＷＥ４３ １和ＷＥ４３ ２镁合金在Ｈａｎｋ’ｓ溶液中分别浸泡３、７和１４ｄ之后的ｐＨ值和腐蚀速率变化趋势．由图９ａ可见，三种镁合金的ｐＨ值在腐蚀前３ｄ时变化趋势比较一致，且在腐蚀第二天均超过了１０，而在腐蚀第三天时均下降到９ ５左右．腐蚀时间超过３ｄ后，三种镁合金的腐蚀速率开始有所不同，其中８４１沈 阳 工 业 大 学 学 报 第４３卷ＷＥ４３和ＷＥ４３ １镁合金的腐蚀行为比较接近，表明其腐蚀性能较为相近，ＷＥ４３ ２镁合金的ｐＨ值最低，表明其腐蚀性能较好，该实验现象与宏观、微观腐蚀组织观察结果存在出入，这可能是由测量误差造成的．从图９ｂ的腐蚀测量结果可以看出，当浸泡时间不同时，三种合金的腐蚀速率变化的规律性并不明显．由图９ｂ可见，当浸泡时间从３ｄ延长到７ｄ时，三种镁合金的腐蚀速率有所上升，而当浸泡时间延长到１４ｄ时，三种镁合金的腐蚀速率有所下降，表明刚开始浸泡时，镁合金的腐蚀速率不断增加，但是随着浸泡时间的延长，镁合金的腐蚀趋于稳定且有所减缓，同样，ｐＨ值结果也具有相似现象，这与镁合金在Ｈａｎｋ’ｓ溶液中浸泡腐蚀后在合金表面形成的腐蚀产物膜有关，该膜层的生成在一定程度上阻碍了镁合金基体的腐蚀．图９ 不同挤压态镁合金的ｐＨ值与腐蚀速率Ｆｉｇ ９ ｐＨｖａｌｕｅａｎｄｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒａｔｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｘｔｒｕｄｅｄｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｓ３ 结 论本文研究了Ｚｒ和Ｚｒ＋Ｇｄ元素对ＷＥ４３挤压态镁合金组织、力学性能和腐蚀性能的影响，得出以下结论：１）Ｚｒ加入ＷＥ４３镁合金后，可对镁合金的挤压态组织产生显著细化作用，而进一步加入Ｇｄ元素后，其组织细化作用不明显．２）在ＷＥ４３合金中加入Ｚｒ元素后，合金的抗拉强度和屈服强度分别提高约２２％和１５％，而进一步添加Ｇｄ元素后得到的ＷＥ４３ ２镁合金的抗拉强度和屈服强度分别达到了２６２和２００ＭＰａ，分别约提高了２９％和３３％．相反，Ｚｒ和Ｇｄ元素的加入降低了镁合金的伸长率．３）Ｚｒ和Ｇｄ元素的加入并未提高镁合金的耐蚀性．参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）：［１］ＭｏｒｄｉｋｅＢＬ，ＥｂｅｒｔＴ．Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ：ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ａｐｐｌｉａｔｉｏｎｓａｎｄｐｏｔｅｎｔｉａｌ［Ｊ］．ＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＡ，２００１，３０２：３７－４５．［２］林正捷，赵颖，张志雄，等．医用可降解镁合金抗菌性、溶血及生物相容性的研究进展［Ｊ］．稀有金属材料与工程，２０１８，４７（１）：４０３－４０８．（ＬＩＮＺｈｅｎｇ ｊｉｅ，ＺＨＡＯＹｉｎｇ，ＺＨＡＮＧＺｈｉ ｘｉｏｎｇ，ｅｔａｌ．Ａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｈｅｍｏｌｙｓｉｓａｎｄｂｉｏｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙｏｆｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅｍｅｄｉｃａｌｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｓ［Ｊ］．ＲａｒｅＭｅｔａｌＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１８，４７（１）：４０３－４０８．）［３］ＨｅｕｂｌｅｉｎＢ，ＲｏｈｄｅＲ，ＫａｅｓｅＶ，ｅｔａｌ．Ｂｉｏｃｏｒｒｏｓｉｏｎｏｆｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｓ：ａｎｅｗｐｒｉｎｃｉｐｌｅｉｎｃａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒｉｍｐｌａｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ｊ］．Ｈｅａｒｔ，２００３，８９：６５１－６５６．［４］ＺａｒｔｎｅｒＰ，ＣｅｓｎｊｅｖａｒＲ，ＨｅｌｍｕｔＳ，ｅｔａｌ．Ｆｉｒｓｔｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎｏｆａｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅｍｅｔａｌｓｔｅｎｔｉｎｔｏｔｈｅｌｅｆｔｐｕｌｍｏｎａｒｙａｒｔｅｒｙｏｆａｐｒｅｔｅｒｍｂａｂｙ［Ｊ］．ＭａｇｎｅｓｉｕｍＳｔｅｎｔ，２００５，６６（４）：５９０－５９４．［５］韩宝军，何琼，彭光怀．时效热处理对ＷＥ４３镁合金组织与力学性能的影响［Ｊ］．热加工工艺，２０１５，４４（８）：１７７－１７９．（ＨＡＮＢａｏ ｊｕｎ，ＨＥＱｉｏｎｇ，ＰＥＮＧＧｕａｎｇ ｈｕａｉ．Ｅｆｆｅｃｔｏｆａｇｉｎｇｈｅａｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｎｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＷＥ４３ａｌｌｏｙ［Ｊ］．ＨｏｔＷｏｒｋｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１５，４４（８）：１７７－１７９．）［６］魏溆桐，崔君军，于丽君，等．固溶处理对挤压态ＷＥ４３镁合金显微组织和晶粒度的影响［Ｊ］．金属热处理，２０１６，４１（６）：１２５－１２９．（ＷＥＩＸｕ ｔｏｎｇ，ＣＵＩＪｕｎ ｊｕｎ，ＹＵＬｉ ｊｕｎ，ｅｔａｌ．Ｅｆｆｅｃｔｏｆｓｏｌｉｄｓｏｌｕｔｉｏｎｏｎｍｉｃｒｏ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｇｒａｉｎｓｉｚｅｏｆａｓ ｅｘｔｒｕｄｅｄＷＥ４３ｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙ［Ｊ］．ＨｅａｔＴｒｅａｔｍｅｎｔｏｆＭｅｔａｌｓ，２０１６，４１（６）：１２５－１２９．）［７］ＫｕｔｎｉｙＫＶ，ＰａｐｉｒｏｖＩＩ，ＴｉｋｈｏｎｏｖｓｋｙＭＡ，ｅｔａｌ．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｇｒａｉｎｓｉｚｅｏｎｍｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄｃｏｒｒｏｓｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｆｏｒｍｅｄｉｃａｌｉｍｐｌａｎｔｓ［Ｊ］．ＭａｔｅｒｉａｌｗｉｓｓＷｅｒｋｓｔｏｆｆｔｅｃｈ，２００９，４０（４）：２４２－２４６．［８］Ｂｅｎ ＨａｍｕＧ，ＥｌｉｅｚｅｒＤ，ＳｈｉｎＫＳ，ｅｔａｌ．ＴｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｃｏｒｒｏｓｉｏｎｂｅｈａｖｉｏｒｏｆＭｇＹ ＲＥ Ｚｒａｌｌｏｙｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｌｌｏｙｓａｎｄＣｏｍｐｏｕｎｄｓ，２００７，４３１（１／２）：２６９－２７６．［９］毛萍莉，王峰，刘正．镁合金热力学及相图［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２０１５．（ＭＡＯＰｉｎｇ ｌｉ，ＷＡＮＧＦｅｎｇ，ＬＩＵＺｈｅｎｇ．Ｔｈｅｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｓａｎｄｐｈａｓｅｄｉａｇｒａｍｏｆｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｓ［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：ＣｈｉｎａＭａｃｈｉｎｅＰｒｅｓｓ，２０１５．）（责任编辑：尹淑英 英文审校：尹淑英）９４１第２期 毛萍莉，等：Ｇｄ与Ｚｒ对ＷＥ４３镁合金组织、力学及腐蚀性能的影响。
镁及镁合金镁是金属结构材料中最轻的一种，是铝的2/3，钢铁的1/4。
纯镁的力学性能很差，但镁合金的性能大大提高。
镁合金可分为铸造镁合金和变形镁合金。
镁合金按合金组元不同主要有Mg-Al-Zn-Mn 系（AZ）、Mg-Al－Mn 系（AM）和Mg-Al-Si-Mn系（AS）、Mg-Al-RE 系（AE）、Mg-Zn-Zr 系（ZK）、Mg-Zn-RE 系（ZE）等。
它们具有各自的性能特点，能满足不同场合的要求[1]。
镁合金具有比强度和比刚度高；导热性好，导热率高仅次于铝合金、导电性优良；良好的阻尼性、减振性能；优良的铸造性能；无毒，无磁性，对环境无任何不良影响；电磁屏蔽性能较好；回收性好，符合环保要求；极好的切削加工性能；尺寸稳定性高；良好的低温性能，用于制作低温下工作的零件；具有超导性和储氢性等特点，因此镁合金是一种非常理想的现代工业结构材料。
1.1 镁合金的应用镁合金是目前国内外重新认识并积极开发的一种新型环保材料，是21 世纪最具生命力的新型环保材料，镁合金材料广泛应用于汽车、电子、3C 等相关行业。
90 年代以来，随着技术和价格两大瓶颈问题的突破，镁的价格已大大低于铝，全球镁合金用量急剧增长。
镁合金在汽车工业中的应用已经有许多年的历史，从20世纪20 年代开始，镁制零件就在赛车上应用。
北美、欧洲、日本和韩国是汽车工业压铸镁合金用量较多的地区和国家，其用量近几年急剧增加。
镁合金还广泛应用于航空、电子产品、移动电话、电动工具、家用电器、医疗和运动器械、休闲用品等领域。
如电脑元件、行李架、割草机控制板和自行车上的链盒、钓鱼用的绕轮、滑雪撬的挡边、电视摄像机壳和射箭用的弓；经过锻造的镁合金板材可用作照相雕刻版[2-3]。
此外，在镁合金作为生物材料方面从近十几年来国内外对镁及镁合金各方面的报道不难发现，镁作为硬组织植入材料，与现已投入临床使用的各种金属植人材料相比，具有以下突出的优点：①镁资源丰富，价格低廉。
心脏支架材料比较冠心病是由于供应心肌血液的冠状动脉血管壁发生粥样硬化，导致血管腔内狭窄甚至完全阻塞，引起心肌缺血缺氧甚至坏死的一种疾病。
随着人类生活水平的提高和老年人口的增多,冠心病发病率呈明显升高趋势。
经皮冠状动脉介入治疗（PCI)是治疗冠心病的主要方法，据统计,现在接受PCI 手术的患者中85％以上植入了支架。
选择合适的心脏支架植入患者血管已经成为保证冠心病治疗效果的最重要的措施。
冠心病介入治疗相对于药物治疗和外科手术治疗具有治疗效果显著、手术创伤小、技术容易推广等优点,是近30 年发展最迅速的冠心病治疗技术，已经成为冠心病治疗的主流方法。
目前美国每年PCI 治疗上百万例，中国达到33 万例,中国每年仍然以20%的速度快速增长。
近30 年随着生物材料技术的进步，心脏支架材料的应用取得了快速的发展.世界上第一个成功的冠脉支架是美国强生Cordis公司于1994 年推出的Palmaz-Schatz（PS)支架。
在此之前冠心病介入治疗已经普遍采用了经皮腔内冠状动脉成形术（PTCA），PTCA 是在冠状动脉内用球囊导管扩张狭窄病变血管达到改善冠状动脉血流的手术.PTCA治疗效果显著,推广应用十分迅速，但是，PTCA 的并发症高达30%~50％，主要表现是术后血管再狭窄、诱发血栓导致再次冠心病发作,甚至急性心肌梗死，其机制是被扩张成形的血管弹性回缩，被挤压的血管内粥样硬化斑块破碎脱落.很多医生和公司尝试使用金属丝网支撑PTCA 术后的血管，例如，美国波士顿科学公司采用金属丝编织的自膨胀式的Wallstent 支架（不锈钢丝）和Radius 支架（镍钛合金丝），Cook公司球囊膨胀式GR支架（不锈钢丝），美敦力公司Wiktor U 型支架，这些支架获得美国FDA或欧洲CE 批准.但是，只有强生公司的PS 支架被临床医学证明可以明显降低再狭窄率，其经典的临床试验是BENESTENT和STRESS试验，并成为评价以后所有支架必然的对照试验。
