WE43镁合金心脏支架管材成形工艺及组织性能

来源 :沈阳工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:smilelily87
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目前,临床使用的金属血管支架材料主要有不锈钢、镍钛合金、钴铬合金等,它们植入后作为异物将永久性存留在体内,会不同程度地刺激周边肌体组织,导致不同程度的炎症反应、血管内膜增生、再狭窄等问题。镁合金具有无毒、可降解的特性,作为血管支架材料有着无可比拟的优势,正引起人们越来越多的关注。该课题针对WE43镁合金血管支架管材的制备,进行了合金熔炼,均匀化退火处理等实验制备性能优良的挤压坯料,进行了模具的设计及模具挤压过程的数值模拟,研究了不同挤压条件和热处理制度对挤压管材的影响,成功制备出了4×0.2mm的血管支架用毛细管。论文获得了以下主要结论:(1)铸态WE43镁合金组织主要由α-Mg+β-Mg41Nd5相+γ-Mg24Y5相组成,通过均匀化处理,枝晶偏析消除,非平衡相溶解,其最佳的均匀化退火制度为450℃×18h。(2)设计了一套镁合金管材挤压模具,其中挤压杯模角为60o,工作带长度为5mm,入口处的圆角半径为3mm,挤压针直径采取斜度设计以避免弯曲。(3)管材挤压数值模拟显示:挤压过程中,凹模型腔附近的空心坯料内侧流动快、外侧流动慢。坯料挤出后,凹模工作带附近坯料的流动速度、等效应变、等效应变速率、温升、等效应力等分布集中,数值较大,说明该区域变形最剧烈。(4)在挤压温度为450℃、挤压速度为2mm/s、挤压比为69.6的条件下能够顺利挤出10×1.5mm的镁合金管材。(5)降低挤压温度、增大挤压速度以及增大挤压比都能减小挤压管材再结晶晶粒尺寸。管材经过480℃×8h+200℃×20h固溶时效处理后,具备了优良的综合力学性能,其抗拉强度和屈服强度分别达到了289.5MPa和190.3MPa,伸长率达到了16.6%。
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