定向凝固多孔Mg-Zn合金的制备及气孔结构（英文）

肖心雄^1,2，刘源^2,3，金青林¹，周灿旭²，张华伟^2,3，李言祥^2,3，李再久¹

1. 昆明理工大学材料科学与工程学院2. 清华大学材料科学与工程学院3. 先进成形制造教育部重点实验室(清华大学)

摘 要：采用Bridgman型定向凝固法制备出藕状多孔Mg-Zn合金。研究了不同锌含量和氢气压力对气孔形貌的影响。通过理论计算对Mg-1Zn（质量分数,%,下同）合金的孔隙率进行了预测。结果表明,锌元素的加入会对孔结构产生重大影响。随着Zn含量从0%增加到2%,平均孔径增加。随着氢气压力从0.1 MPa增加到0.6 MPa,Mg-1Zn合金的孔隙率明显降低。基于氢气在多组分熔融金属中溶解度的计算模型,Mg-1Zn合金铸锭凝固高度为20 mm的不同氢压孔隙率的计算结果与实验的结果比较吻合。通过组织观察表明,随着Zn含量的增加,凝固组织由柱状晶转变为等轴晶。此外,研究了在不同凝固阶段孔的形成过程,可为在生物医用材料中应用的定向凝固多孔Mg-Zn合金的制备提供理论依据。

关键词：多孔镁锌合金;Gasar工艺;定向凝固;