一种Mg?Zn?Sr?Ca系镁合金，其特征在于，所述镁合金按质量计由以下组分组成：Zn：0.01～8%；Sr：0.01～2%；Ca：0.01～2%；其余为Mg。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种Mg-Zn-Sr-Ca系镁合金，按质量计由以下组分组成：Zn：0.01～8%；Sr：0.01～2%；Ca：0.01～2%；其余为Mg。本专利技术还公开了另一种Mg-Zn-Sr-Ca系镁合金，按质量计由以下组分组成：Zn：0.01～8%；Sr：0.01～2%；Ca：0.01～2%；Mn：≤1%；其余为Mg。本专利技术还公开了一种制备所述镁合金的方法：首先按照合金成分准备原材料，然后将所选原材料熔炼并浇铸，接着均匀化处理浇铸所得铸锭，最后挤压加工均匀化处理后的铸锭即得变形镁合金成品。本专利技术的镁合金降解速度和力学性能可调，生物相容性好，对人体无毒害作用，可作生物材料使用。【专利说明】—种Mg-Zn-Sr-Ca系镁合金及其制备方法
本专利技术属于合金领域,涉及一种镁基合金,特别涉及。
技术介绍
近年来，镁合金作为骨科植入材料受到广泛关注。镁合金作为骨科植入材料具有密度和弹性模量与人骨相近、比强度和比刚度高、可生物降解等优点。然而，目前研究较多的医用镁合金通常源于工业镁合金(如AZ31，AZ91，WE43，LAE442等)，大都含有Al和/或稀土元素，生物相容性差，合金中Al对人体健康有害，而稀土对人体健康的影响也存在争议。因此，有必要开发一种新型无毒可降解镁合金。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种无毒可生物降解的镁合金，本专利技术还提供一种制备所述镁合金的方法。为达到上述目的，本专利技术提供一种Mg-Zn-Sr-Ca系镁合金，按质量计由以下组分组成:Zn:0.01 ~8% ；Sr:0.01 ~2% ；Ca:0.01 ~2% ;其余为 Mg。进一步，所述镁合金按质量计由以下组分组成:Zn: 1-3% ；Sr:0.2-1% ；Ca:0.2-0.5% ;其余为 Mg。进一步，所述镁合金按质量计由以下组分组成:Zn:1% ；Sr:0.5% ；Ca:0.5% ;其余为Mg。本专利技术还提供另一种Mg-Zn-Sr-Ca系镁合金，按质量计由以下组分组成:Zn:0.01 ~8% ；Sr:0.01 ~2% ；Ca:0.01 ~2% ；Mn..( 1% ;其余为 Mg。进一步，所述镁合金按质量计由以下组分组成:Zn:1% ；Sr:0.2% ；Ca:0.2% ；Mn:1% ;其余为Mg。本专利技术制备所述Mg-Zn-Sr-Ca系镁合金的方法，包括以下步骤:I)原料准备:选取纯镁、纯锌、纯锶和镁钙中间合金；2)熔炼:将所选原材料加热到720-760°C并保温熔炼得镁合金熔体；3)浇铸:将镁合金熔体浇铸到250_350°C预热后的模具中，冷却得镁合金铸锭；4)均匀化处理:将镁合金铸锭加热到300_420°C保温10_24小时后水冷淬火；5)挤压加工:300-38(TC预热挤压加工步骤4)的镁合金铸锭，然后在预热温度下挤压，挤压时挤压速度为0.5~3.0m/min，挤压比为10-80:1。本专利技术还提供另一种制备所述Mg-Zn-Sr-Ca系镁合金的方法，包括以下步骤:I)原料准备:选取纯镁、纯锌、纯锶、镁钙中间合金和镁锰中间合金；2)熔炼:将所选原材料加热到720-760°C并保温熔炼得镁合金熔体；3)浇铸:将镁合金熔体浇铸到250_350°C预热后的模具中，冷却得镁合金铸锭；4)均匀化处理:将镁合金铸锭加热到300_420°C保温10_24小时后水冷淬火；5)挤压加工:300-380°C预热挤压加工步骤4)的镁合金铸锭，然后在预热温度下挤压，挤压时挤压速度为0.5~3.0m/min，挤压比为10-80:1。进一步，熔炼和浇铸步骤在SF6和CO2混合气体保护下进行。本专利技术的有益效果在于:1.本专利技术Mg-Zn-Sr-Ca系镁合金可被人体降解吸收，合金中的锌、钙、锶和锰均为人体必需元素,该系镁合金生物相容性好。2.本专利技术Mg-Zn-Sr-Ca系镁合金具有优异的综合性能，锌、锶和锰可以改善镁合金的耐腐蚀性，锶还可促进骨的生长，抑制骨的吸收，加速骨的愈合。3.本专利技术通过合理的设计合金成分及挤压加工工艺，所制得的Mg-Zn-Sr-Ca系镁合金的降解速度和力学性能可调，可作骨板、骨钉等骨科外固定材料及骨缺损修复材料使用。4.本专利技术Mg-Zn-Sr-Ca系镁合金不含稀土元素和贵金属元素如锆等，成本低。5.本专利技术Mg-Zn-Sr-Ca系镁合金变形处理后的综合力学性能优异，还可作为工业结构材料使用。【专利附图】【附图说明】为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本专利技术提供如下附图进行说明:图1为实施例1-4所制备镁合金的应力应变曲线。【具体实施方式】 下面将对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。实施例1:本实施例制备Mg-Zn-Sr-Ca系镁合金的方法，包括以下步骤:I)原料准备:选取纯镁、纯锌、纯锶和镁钙中间合金；其中镁钙中间合金中钙的质量百分比为30%，适当调节各原材料含量，使合金成分满足:Zn:1% ；Sr:0.5%，Ca:0.5%，其余为续。2)熔炼:在SF6和CO2气体的保护下，将纯镁锭加热到740°C熔化；接着将150°C预热后的纯锌、纯锶和镁钙中间合金加入镁熔体中进行熔炼；最后将合金熔体在740°C保温30分钟，充分搅拌3分钟后，静置5分钟，并打掉表面浮渣。3)浇铸:在SF6和CO2混合气体保护下，将镁合金熔体浇铸到350°C预热后的铁质模具中，冷却得镁合金铸锭；4)均匀化处理:将镁合金铸锭用石墨粉覆盖后加热到420°C进行均匀化处理，保温24小时后在冷水中淬火，得到均匀化处理的镁锭。5)挤压加工:首先车皮去除均匀化处理后所得镁合金铸锭的表皮，然后将车皮后的铸锭在350°C预热2小时，最后在350°C挤压铸锭即得变形镁合金，本实施例中挤压加工时挤压速度为0.9~1.2m/min，挤压比为25:1。经测量，本实施例所制得的变形镁合金性能如图1所示(Mg-lZn-0.5Sr-0.5Ca对应的曲线)，其综合力学性能优异，抗拉强度为306MPa，屈服强度为268MPa，延伸率为15% 。实施例2:本实施例制备Mg-Zn-Sr-Ca系镁合金的方法，包括以下步骤:I)原料准备:选取纯镁、纯锌、纯锶和镁钙中间合金；其中镁钙中间合金中钙的质量百分比为30%，适当调节各原材料含量，使合金成分满足:Zn:1% ；Sr:1%，Ca:0.5%，其余为镁。2)熔炼:在SF6和CO2气体的保护下，将纯镁锭加热到740°C熔化；接着将150°C预热后的纯锌、纯锶和镁钙中间合金加入镁熔体中进行熔炼；最后将合金熔体在740°C保温30分钟，充分搅拌3分钟后，静置5分钟，并打掉表面浮渣。3)浇铸:在SF6和CO2混合气体保护下，将镁合金熔体浇铸到350°C预热后的铁质模具中，冷却得镁合金铸锭；4)均匀化处理:将镁合金铸锭用石墨粉覆盖后加热到420°C进行均匀化处理，保温24小时后在冷水中淬火，得到均匀化处理的镁锭。5)挤压加工 :首先车皮去除均匀化处理后所得镁合金铸锭的表皮，然后将车皮后的铸锭在350°C预热1.5小时，最后在350°C挤压铸锭即得变形镁合金，本实施例中挤压加工时挤压速度为0.9~1.2m/min，挤压比为25:1。经测量，本实施例所制得的变形镁合金性能如图1所示(Mg-lZn-lSr-0.5Ca对应的曲线)，其综合本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种Mg?Zn?Sr?Ca系镁合金，其特征在于，所述镁合金按质量计由以下组分组成：Zn：0.01～8%；Sr：0.01～2%；Ca：0.01～2%；其余为Mg。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：潘复生，赵朝勇，汤爱涛，佘加，宋锴，潘虎成，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：
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