針對生物醫(yī)用鎂合金管材加工制備,主要是通過直接擠壓成形或者通過擠壓成形后進(jìn)行多道次的拉拔成形?擠壓鎂合金可以獲得細(xì)化均勻的晶粒,具有更高的強(qiáng)度和更好的延展性,能滿足多樣化結(jié)構(gòu)部件的需求?但是由于鎂合金的塑性較差,因此如何改善擠壓鎂合金的顯微組織?提高合金的力學(xué)性能成為關(guān)鍵?不同的擠壓工藝參數(shù)會(huì)導(dǎo)致鎂合金擠壓管材的顯微組織和力學(xué)性能存在差異,但如何在不改變擠壓工藝參數(shù)下,通過改善合金初始組織從而提高合金的力學(xué)性能的研究報(bào)道較少?

擠壓態(tài)Mg-2Nd合金表現(xiàn)出高達(dá)30% 的拉伸延伸率與緩慢均勻的降解速率，但是材料的斷裂強(qiáng)度只有193 MPa，比較高的塑性變形性能使Mg-2Nd合金在心血管支架、食道粘膜支架等方面具有良好的應(yīng)用前景。Mg-Nd變形鎂合金普遍表現(xiàn)出較高的塑性，這是因?yàn)镹d固溶于鎂合金中，可以大幅降低鎂合金的晶間層錯(cuò)能，使非基面滑移變得容易起來。

Zn元素是人體中的微量元素之一，在人體生長發(fā)育、生殖遺傳、、內(nèi)分泌等重要生理過程中起著極其重要的作用。同時(shí)，它還是鎂合金中常用的合金元素之一，具有顯著的固溶強(qiáng)化效果，并且還可以提高鎂合金的腐蝕電位， 提高其耐蝕性。為此本文中通過在Mg-Nd合金中添加適量Zn元素來彌補(bǔ)Mg-Nd合金強(qiáng)度較低的不足，期望新的MgNd-Zn合金在保持良好的塑性變形能力的同時(shí)，還具備較高的強(qiáng)度，滿足鎂合金用于制作縫合線、吻合釘?shù)戎踩胛锂a(chǎn)品的性能要求。本文研究了Zn含量變化對鑄態(tài)及擠壓態(tài)Mg-2Nd-x Zn(x=0.2， 1.0， 2.0)合金和Mg-0.5Nd-x Zn(x=2.0， 4.0，6.0)合金的微觀結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能以及腐蝕性能的影響。

在擠壓棒材上利用線切割加工出 Φ10×2 mm的片狀試樣，然后依次使用400#、800#、1200# 和2000# 的Si C砂紙打磨。把打磨好的樣品，放置于裝有酒精的燒杯中，超聲波清洗5 min后，電吹風(fēng)吹干備用。實(shí)驗(yàn)過程中，將試樣浸泡于裝有Hank’s溶液的離心管內(nèi)，置于37 ℃的恒溫箱內(nèi)，模擬材料在人體內(nèi)的降解行為，試驗(yàn)樣品表面積(cm2) 與Hank’s液體體積(m L)的比例為2.5:1，每種合金選取9個(gè)平行樣。在浸泡過程中，每24h記錄一次Hank’s溶液的p H之變化，并更換一次溶液以保持溶液的p H值保持在正常的人體范圍內(nèi)。分別于1、2、3周后，每種合金取出其中3個(gè)樣品，放入25wt.% 的鉻酸中超聲清洗3min以除去樣品表面腐蝕產(chǎn)物，然后依次使用水和酒精進(jìn)行清洗，電吹風(fēng)吹干后用電子天平稱重，計(jì)算出平均腐蝕速率，并使用掃描電子顯微鏡觀察樣品的腐蝕形貌。平均腐蝕速率的計(jì)算公式為 :

平均腐蝕速率=(K×W)/(A×T×D) (1)