[发明专利]一种具有高加工硬化率的高强韧可降解锌合金及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种具有高加工硬化率的高强韧可降解锌合金，其特征在于：包括Zn基体，细化并分散于Zn基体中的Zn+Mg₂Zn₁₁共晶组织，Zn基体中还分散有微米级YZn₁₂，Zn+Mg₂Zn₁₁共晶组织中分散有亚微米级YZn₁₂和纳米级YZn₁₂，亚微米级YZn₁₂和纳米级YZn₁₂的面积比不大于85:15；纳米级YZn₁₂相颗粒内部具有孪晶；

所述锌合金的组分为：Mg：0.8～1.7%，Y：0.1～0.5%，余下为Zn，且合金中Y与Mg的质量比不高于0.3；

所述微米级YZn₁₂的粒径为＞2μm；所述亚微米级YZn₁₂的粒径为0.2～1μm；所述纳米级YZn₁₂的粒径为＜200nm。

2.根据权利要求1所述的一种具有高加工硬化率的高强韧可降解锌合金的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）配料；

（2）熔炼：将纯锌锭、纯镁锭和镁钇中间合金锭在惰性气氛保护下进行熔炼，获得锌合金铸锭；

（3）转模等通道转角挤压加工：从上述锌合金铸锭中切割出长方体坯料，于150～180℃进行多道次转模等通道转角挤压加工，多道次为不低于10道次，且从第6道次开始，每2道次加工后，需停顿20~60s再继续进行后续加工，多道次转模等通道转角挤压加工完毕后，随后水冷，获得具有高加工硬化率的高强韧可降解锌合金；

（4）二次塑性加工：将具有高加工硬化率的高强韧可降解锌合金进行二次塑性加工，包括挤压、轧制和拉拔，获得具有高加工硬化率的高强韧可降解锌合金棒材、板材或丝材；

纳米级的YZn₁₂相颗粒在变形，即室温拉伸过程中发生孪生作用形成孪晶。

3.根据权利要求2所述的一种具有高加工硬化率的高强韧可降解锌合金的制备方法，其特征在于：惰性气氛为CO₂和SF₆混合气氛。

4.根据权利要求2所述的一种具有高加工硬化率的高强韧可降解锌合金的制备方法，其特征在于：二次塑性加工的温度为120～180℃。

5.根据权利要求1所述的一种具有高加工硬化率的高强韧可降解锌合金在生物医用可降解金属材料中的应用。