岳锐 刘咏咏 杨丽景 朱兴隆 陈权昕 阿那尔 张青科 宋振纶. 激光重熔对生物可降解Zn-0.45Mn合金微观结构和性能的影响[J]. 中国腐蚀与防护学报, 10.11902/1005.4537.2024.223.

摘要 相关文章 Metrics 全文: PDF(1503 KB)   摘要: 锌合金因其较低的腐蚀速率和良好的细胞相容性，被认为是潜在的生物可降解金属材料。针对Zn-0.45Mn合金延伸率较好但表面硬度和耐磨性较低以及细胞相容性较差的问题，本研究在合金表面利用激光重熔技术在合金表面进行改性，并对激光重熔后合金的微观结构、显微硬度、耐磨性、耐腐蚀性和细胞相容性进行分析探讨。结果表明，重熔后的Zn-0.45Mn合金表面硬度和耐磨性显著提高；腐蚀电流密度降低以及阻抗的增大，表明了激光重熔提高了Zn-0.45Mn合金的耐腐蚀性；L929细胞毒性实验结果说明锌合金的生物相容性有所提升，这是由于重熔后合金耐蚀性增加减少了锌离子的溶出。因此，激光重熔是提升锌合金力学性能、降解性能和生物安全性的一种有效手段。 关键词 ： 锌合金,  激光重熔,  显微硬度,  耐磨性,  耐腐蚀性     Abstract：Zinc alloys are regarded as promising biodegradable metallic materials due to their low corrosion rates and favorable cytocompatibility. To address the challenges associated with the Zn-0.45Mn alloy, which exhibits better elongation but lower surface hardness, wear resistance, and cytocompatibility, this study employed laser remelting technology to modify the alloy's surface. The research focused on analyzing and exploring the microstructure, microhardness, wear resistance, corrosion resistance, and cytocompatibility of the alloy post-laser remelting. The findings revealed that the surface hardness and wear resistance of the remelted Zn-0.45Mn alloy were significantly enhanced. Furthermore, a reduction in corrosion current density and an increase in impedance indicated that laser remelting improved the corrosion resistance of the Zn-0.45Mn alloy. Additionally, L929 cytotoxicity experiments demonstrated that the biocompatibility of the zinc alloy was enhanced due to improved corrosion resistance and reduced leaching of zinc ions following remelting. Consequently, laser remelting emerges as an effective method for improving the mechanical properties, degradation characteristics, and biosafety of zinc alloys. Key words： Zinc alloy    Laser surface remelting    Microhardness    Abrasion resistance    Corrosion resistance 收稿日期: 2024-07-26      基金资助:“尖兵领雁+X”研发攻关计划项目;宁波市国际科技合作项目;宁波市青年科技创新领军人才项目 服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 岳锐 刘咏咏 杨丽景 朱兴隆 陈权昕 阿那尔 张青科 宋振纶 44.8K 链接本文: https://www.jcscp.org/CN/Y0/V/I/0 [1] 马晓伟, 薛荣洁, 王涛涛, 杨亮, 刘珍光. 锆基非晶合金与传统合金在海水中的耐腐蚀性能对比研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2024, 44(4): 949-956. [2] 林一, 刘涛, 郭彦兵, 阮晴, 郭章伟, 董丽华. 船用低温钢焊接材料的研发与腐蚀方法评价[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2024, 44(4): 957-964. [3] 耿真真, 张钰柱, 杜小将, 吴汉辉. S2- 和Cl- 对316L奥氏体不锈钢的腐蚀钝化行为的协同作用[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2024, 44(3): 797-806. [4] 刘浩, 郭晓开, 王维, 伍廉奎, 曹发和, 孙擎擎. 超声喷丸对7075铝合金棒材组织结构与性能的影响[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2023, 43(6): 1293-1302. [5] 胡倩, 高佳仪, 郭瑞生, 史俊勤, 王显宗. 微纳结构对阳极氧化铝超滑表面长期耐蚀性的影响机制研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2023, 43(4): 773-780. [6] 肖檬, 王勤英, 张兴寿, 西宇辰, 白树林, 董立谨, 张进, 杨俊杰. 激光淬火对AISI 4130钢微观组织结构及腐蚀、磨损行为的影响机制[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2023, 43(4): 713-724. [7] 丁立, 邹文杰, 张雪姣, 陈均. ADC12铝合金表面硅锆复合转化膜的研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2023, 43(4): 903-910. [8] 张而耕, 杨磊, 杨虎, 梁丹丹, 陈强, 周琼, 黄彪. 热喷涂Fe基非晶涂层的耐腐蚀性的研究及优化[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2023, 43(2): 399-407. [9] 胡雄鑫, 张弦, 刘静, 吴开明, 林安. 无取向电工钢用磷酸盐系绝缘环保涂层的研制及性能研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2022, 42(5): 805-812. [10] 张媛, 张弦, 陈思雨, 李腾, 刘静, 吴开明. 磷酸浓度对316L不锈钢耐蚀性及钝化膜特性的影响[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2022, 42(5): 819-825. [11] 温佳源, 宋贵宏, 韦小园, 赵鑫, 吴玉胜, 杜昊, 贺春林. Cr含量对Cu合金表面Ni/Ni-Cr/Ni-Cr-Al-Si膜层耐蚀性的影响[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2022, 42(4): 638-646. [12] 张赪栋, 刘斌, 石泽耀, 刘岩, 曹青敏, 蹇冬辉. 镍铝青铜合金海水腐蚀行为研究进展[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2022, 42(1): 25-33. [13] 宋亓宁, 武竹雨, 李慧琳, 佟瑶, 许楠, 包晔峰. 激光重熔对高锰铝青铜在3.5%NaCl溶液中空蚀行为的影响研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2021, 41(6): 877-882. [14] 郑世恩, 潘应君, 张恒, 柯德庆, 杨岭, 朱星宇. 304不锈钢表面硼化物熔覆层的耐腐蚀性能研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2021, 41(6): 843-848. [15] 冯彦朋, 张弦, 吴开明, 杨淼. 热处理工艺对超细贝氏体钢显微组织及耐腐蚀性能的影响[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2021, 41(5): 602-608. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed