WE43鎂合金棒耐腐蝕,高使用壽命:
真空下無(wú)熔劑熔煉,避免使用熔劑保護(hù),也就避免了熔劑夾雜,提高了鎂合金產(chǎn)品的機(jī)械性能、耐腐蝕性能,從而大大延長(zhǎng)服役壽命。
WE43鎂合金棒氣渣含量少,成品率高:
由于真空度的存在,氫分壓接近于零,鎂液中氣體可以自發(fā)溢出,減少鎂液含氣量,同時(shí)有利于減少鎂合金縮松缺陷。真空下鎂合金氧化大為減少,從而減少夾渣缺陷。
WE43鎂合金棒降低生產(chǎn)成本:
稀土元素可以提高鎂合金室溫和高溫性能,但其價(jià)格較貴,化學(xué)性質(zhì)活潑,在大氣下熔煉容易燒損及與熔劑反應(yīng)沉降,而使其收得率大幅降低,同時(shí)由于添加熔劑,熔煉用鍋底殘液較多,不可回用,從而使材料成本大大增加。
我們公司采用真空無(wú)熔劑熔煉,可大大減少稀土元素的燒損,元素收得率可達(dá)95%以上,約降低材料生產(chǎn)成本10-20%,為客戶(hù)持續(xù)創(chuàng)造價(jià)值。
在3D打印技術(shù)的原因方面,美國(guó)陸軍除了定期與相關(guān)公司合作,也在與一些大學(xué)合作。近,中佛羅里達(dá)大學(xué)的科學(xué)家成功地3D打印了一種鎂合金,稱(chēng)為WE43。據(jù)悉,研究人員開(kāi)發(fā)這種材料并非巧合,而是出于軍方的需要。美國(guó)士兵經(jīng)常需要被迫攜帶極其沉重的包和裝備,因此減輕他們的負(fù)重是有非常有必要的研究方向。不過(guò),在WE43和粉末激光融合工藝的幫助下,美國(guó)陸軍和中佛羅里達(dá)大學(xué)可能已經(jīng)找到了解決方案。
直到今天,針對(duì)Mg合金的AM制造依然局限于非常少量的鎂合金系統(tǒng),如AZ系和ZK系以及稀土鎂合金。鎂合金的AM研究的發(fā)展的時(shí)間軸也表明:大多數(shù)的鎂合金AM制造集中在2010年以后,包括3D打印制造復(fù)雜形狀的具有特殊用途的生物器件。近的研究主要集中在AM制造WE43鎂合金棒上。WE43鎂合金棒 鎂合金是一種Mg-Y-RE系合金。對(duì)WE43鎂合金棒感興趣的原因在于合金中含大約4wt%的Y和3%的RE(一般是混合Nd、La和Ce,同時(shí)含小于0.5wt%的Zr,Zr的作用是細(xì)化晶粒)。含稀土鎂合金包括WE43鎂合金棒 和WE54, 具有提高室溫和高溫機(jī)械性能的能力(如拉伸和蠕變)。這一性能的提高是靠形成了熱穩(wěn)定性比較高的金屬相來(lái)實(shí)現(xiàn)的。與此同時(shí),耐蝕性和鑄造時(shí)的合金耐熱性(燃點(diǎn)提高)也相應(yīng)的提高。
目前美國(guó)和歐盟都有很大投入,但都還沒(méi)有實(shí)用化。世界市場(chǎng)的技術(shù)現(xiàn)狀,德國(guó)開(kāi)發(fā)的鎂合金WE43腳掌骨骨折固定壓縮螺釘,2013CE歐盟批準(zhǔn)上市。但WE43的強(qiáng)度劣與我們的材料,德國(guó)開(kāi)發(fā)的醫(yī)用可降解高分子材料的強(qiáng)度,也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于我們的材料強(qiáng)度。同時(shí),可降解高分子材料因副作用大,2017年開(kāi)始,美國(guó)禁止使用。
我們的產(chǎn)品一旦通過(guò)了藥監(jiān)局的審批,因其優(yōu)于現(xiàn)在使用的傳統(tǒng)產(chǎn)品,國(guó)內(nèi)外各大醫(yī)院都會(huì)采用,市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)不會(huì)像工商業(yè)制品那樣艱難。相信人體常用的一系列的鎂合金植入器械(包括血管支架,脊髓固定部品等)前期投資,技術(shù)含量高,后期經(jīng)濟(jì)效益一定十分可觀。其產(chǎn)業(yè)化前景、在國(guó)內(nèi)外銷(xiāo)量都會(huì)相當(dāng)可觀。
純鎂由于其強(qiáng)度太低而很少被直接使用,在增材制造中常用鎂合金按牌號(hào)分為 AZ系列(AZ31, AZ61,AZ80,AZ91),ZK系列(ZK60,ZK61),WE系列(WE43,WE54,WE93)。
AZ系列(Mg-Al-Zn)鎂合金是以 Mg-Al系鎂合金為基礎(chǔ)發(fā)展而來(lái)的,適量的Zn元素添加可以提升試件的抗蠕變性能并減輕鎂合金中的 Fe、Ni等雜質(zhì)元素對(duì)腐蝕性能所造成的不利影響,具有均衡的力學(xué)性能和一定的耐腐蝕能力,是目前在增材制造研究中應(yīng)用廣泛的鎂合金。
ZK系列(Mg-Zn-Zr)鎂合金是在Mg-Zn系鎂合金的基礎(chǔ)上添加Zr元素發(fā)展而來(lái),研究表明鎂中添加Zr元素后可以有效的細(xì)化晶粒,且有著較強(qiáng)的固溶強(qiáng)化作用,提升鎂合金的力學(xué)性能,是一種很有研究前景的生物醫(yī)用材料。
WE(Mg-RE)系列鎂合金屬于稀土鎂合金,添加稀土元素的鎂合金在室溫下表現(xiàn)出良好的抗蠕變性能和拉伸性能。然而,稀土元素成本較高,目前對(duì)增材制造的研究主要集中在 AZ系鎂合金,對(duì)其他系合金尤其是稀土鎂合金的增材制造研究較少,開(kāi)發(fā)低成本、的稀土鎂合金對(duì)鎂合金增材制造的研究具有重要意義。
FLD實(shí)驗(yàn)的困難和費(fèi)時(shí)特性要求對(duì)FLD進(jìn)行數(shù)值測(cè)定。M-K理論是計(jì)算成形極限的的不穩(wěn)定性理論之一,并在多年來(lái)得到進(jìn)一步發(fā)展。結(jié)合M-K理論的結(jié)晶塑性方法被廣泛應(yīng)用于面心立方(FCC)和體心立方(BCC)板材的成形極限分析。熱變形中的DRX建模已經(jīng)有了一些研究,這些研究通過(guò)耦合晶體塑性集成了力學(xué)響應(yīng)、微觀組織演變和織構(gòu)發(fā)展的模擬。在他們的工作中,也實(shí)施了伴隨DRX的超塑性機(jī)制,并評(píng)估了WE43合金在550 K以上由大量非常小的核引起的另外明顯的應(yīng)力軟化。然而,到目前為止,基于晶體塑性的FLD預(yù)測(cè)還沒(méi)有將DRX作為一個(gè)操作機(jī)制,將退火效應(yīng)作為一個(gè)影響因素。
8年
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