近日,我院硕士研究生兰存晓在李卫教授、胡云龙老师的指导下,研究了激光粉末床熔融Zn-2 wt.%Cu合金的组织演化、力学性能以及强韧化机理等,相关工作以“Phase formation and strengthening mechanism of Zn–2 wt.%Cu alloy fabricated by laser powder bed fusion”为标题发表在增材制造领域的权威期刊Additive Manufacturing(一区Top,最新IF:11),兰存晓为第一作者,胡云龙老师、李卫教授为通讯作者,暨南大学为第一通讯单位。
可生物降解锌基合金具有适宜的降解速率和优异的生物相容性,作为骨科植入材料有着广泛的应用前景。本研究采用激光粉末床熔融(LPBF)制备了Zn-2 wt.%Cu合金,研究了其组织演化、力学性能以及强韧化机理。组织晶粒为平均晶粒尺寸0.2 μm的等轴晶粒,相由过饱和η-Zn相、ε-CuZn5相以及少量的γ-Cu5Zn8相组成。在快速凝固过程中的相形成顺序为γ-Cu5Zn8 → ε-CuZn5 → η-Zn。通过固溶强化、细晶强化和第二相强化,提高硬度、屈服强度和极限抗拉强度(硬度高达84.7 HV,屈服强度= 145.1 MPa,极限抗拉强度= 188.1 MPa)。阐明了LPBF Zn-2 wt.%Cu合金的凝固行为和显微组织演化,为LPBF可生物降解锌基合金的设计制备提供研究基础。
该项研究得到了国家自然科学基金(52105344)、广东省自然科学基金(2021A1515010942)、广州市基础与应用基础研究基金(202201010365)的资助。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.addma.2024.104153