本發(fā)明涉及一種醫(yī)用可降解高強(qiáng)韌耐蝕mg-zn-y-ca-zr合金及其制備方法，屬于鎂合金生物材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

生物體內(nèi)可降解吸收材料是生物材料研究的熱點(diǎn)。臨床應(yīng)用的生物體內(nèi)可降解吸收材料主要是聚合物和某些陶瓷材料，如聚乳酸、磷酸鈣等，但聚合物材料強(qiáng)度偏低，陶瓷材料的塑韌性又較差。不銹鋼、鈦合金和鈷鉻合金等用于醫(yī)用植入金屬材料的優(yōu)勢(shì)在于其良好的力學(xué)性能和耐腐蝕性能，可在體內(nèi)長(zhǎng)期保持整體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。然而，這些金屬材料植入后，在體內(nèi)不能降解，作為異物永久性存留在體內(nèi)，這會(huì)讓患者痛苦不堪。例如，金屬心血管支架植入人體后會(huì)誘發(fā)炎癥和血管內(nèi)膜增生，為此患者不得不堅(jiān)持長(zhǎng)期服用抗凝血藥物。尤其是在嬰幼兒體內(nèi)植入支架，由于植入的金屬物質(zhì)永久存在，抑制了該處的血管直徑隨年齡的增長(zhǎng)而增大，易誘發(fā)管腔的再次狹窄。因此，能夠生物降解的醫(yī)用金屬材料就成為植入材料未來的研究與發(fā)展方向，而與人體骨骼密度最為接近的鎂合金有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，鎂合金容易加工成形，并具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能及獨(dú)特的生物降解功能，而鎂又是人體所必需的宏量金屬元素之一。此外，鎂合金的彈性模量約為45gpa，接近于人體骨骼（10～40gpa），能有效地緩解甚至避免“應(yīng)力遮擋效應(yīng)”。鎂合金在人體中釋放出的鎂離子還可促進(jìn)骨細(xì)胞的增殖及分化，促進(jìn)骨骼的生長(zhǎng)和愈合。

綜上所述，若采用鎂合金制造生物體植入物，將同時(shí)兼具“生物醫(yī)用金屬材料”的力學(xué)性能優(yōu)勢(shì)和“可降解高分子材料”的降解吸收的特點(diǎn)，在醫(yī)用領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種醫(yī)用可降解高強(qiáng)韌耐蝕多元mg-zn-y-ca-zr合金及其制備方法，通過鎂基體上彌散分布著均勻細(xì)小的mgzn2、mg3yzn6、ca2mg6zn3第二相，從而獲得具有最佳的高強(qiáng)韌、耐腐蝕、可完全降解的生物醫(yī)用鎂合金。本發(fā)明可用于心血管介入治療、骨內(nèi)植入等醫(yī)療領(lǐng)域。

zn是人體中不能缺少的微量元素，對(duì)蛋白質(zhì)及膠原蛋白的形成都非常重要，參與人體中能量代謝，并有抗菌消炎的作用；在mg中可以形成mgzn2第二相，具有較強(qiáng)的彌散強(qiáng)化效果，提高合金的力學(xué)性能；zn元素能產(chǎn)生鈍化作用，提高合金的點(diǎn)蝕電位，降低合金的腐蝕降解速度，提高合金的耐蝕性能。

ca是人體中的常量元素又稱無機(jī)鹽元素，是構(gòu)成人體組織的基本元素，是維持體內(nèi)酸堿平衡、調(diào)節(jié)各種生理功能的重要元素，是人體硬組織骨骼的主要組成元素之一，可以促進(jìn)骨骼生長(zhǎng)；在熔煉過程中可以提高鎂合金燃點(diǎn)，防止熔體氧化；同時(shí)ca能夠細(xì)化晶粒，形成ca2mg6zn3第二相，具有較強(qiáng)的彌散強(qiáng)化效果，提高合金的力學(xué)性能；ca是影響陽極過程的合金元素，微量的ca能夠?qū)⒑辖鸨砻媸杷傻膍go膜變?yōu)檩^為致密的mgo/cao的表面膜，提高了合金的耐蝕性能。

y是稀土元素，在人體中有抗凝血、抗炎、殺菌作用，防止或延緩動(dòng)脈粥樣硬化的形成，參與免疫過程；y能夠凈化熔體，細(xì)化晶粒；當(dāng)合金中zn/y質(zhì)量百分比為5:1時(shí)，可以促進(jìn)mg3yzn6準(zhǔn)晶相的生成，mg3yzn6準(zhǔn)晶相與mg基體具有共格關(guān)系，能形成強(qiáng)的原子鍵結(jié)合，阻止基面滑移和界面處裂紋的產(chǎn)生，顯著提高合金的力學(xué)性能；mg3yzn6準(zhǔn)晶相活性較低，可以提高合金耐蝕性能。

zr元素作為異質(zhì)形核的核心可以顯著細(xì)化合金晶粒，凈化熔體；zr元素的添加使合金中mg3yzn6準(zhǔn)晶相細(xì)化并連續(xù)分布，形成腐蝕壁壘，提高合金的耐蝕性能。

本發(fā)明提供了一種醫(yī)用可降解高強(qiáng)韌耐蝕多元mg-zn-y-ca-zr合金，由以下質(zhì)量百分比的元素組成：zn2.0-6.0%，y0.4-1.2%（zn/y為5:1），ca0.3-0.9%，zr0.5-0.7%，其余為mg和不可避免的雜質(zhì)元素。

所述的雜質(zhì)元素包括fe、ni、al、cu，雜質(zhì)元素按質(zhì)量百分比計(jì)，每種含量不超過0.1%，總量不超過0.4%。

所述的鎂合金產(chǎn)品在鎂基體上彌散分布著mgzn2、mg3yzn6、ca2mg6zn3第二相。

本發(fā)明提供了一種醫(yī)用可降解高強(qiáng)韌耐蝕多元mg-zn-y-ca-zr合金的制備方法，具體工藝步驟為：

第一步：熔煉

（1）按照質(zhì)量比mg∶zn∶y∶mg-30wt.%ca∶mg-30wt.%zr=500∶10.5~34.3∶2.1~6.9∶5.3~17.1∶8.8~13.1的比例稱取原料；

（2）首先用zno和滑石粉涂料將自制不導(dǎo)磁不銹鋼坩堝內(nèi)壁均勻刷至白色，并將扒渣勺、攪拌勺、模具預(yù)熱到200~210℃；

（3）待爐溫升到400~450℃時(shí)，將鎂塊放入坩堝中繼續(xù)升溫到710~720℃，保溫15~20min使鎂塊熔化；

（4）當(dāng)溫度降到700~710℃時(shí)扒渣，加入zn塊；

（5）當(dāng)鎂基熔液溫度回升至750~760℃時(shí)扒渣，將顆粒狀純y、mg-30wt.%ca中間合金和mg-30wt.%zr中間合金同時(shí)加入，用攪拌勺低于液面輕微攪拌2~3min，在750-760℃溫度下保溫20min使y、mg-30wt.%ca中間合金和mg-30wt.%zr中間合金熔化；

（6）再將鎂基熔液溫度升至780~800℃，保溫20~30min，然后降溫至730~750℃，不斷電精煉8~10min，精煉后升溫到750~760℃靜置25~40min；

（7）將熔體和坩堝一起置入旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和超聲波外場(chǎng)復(fù)合作用的試驗(yàn)裝置中；

（8）對(duì)合金熔體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)處理，其工藝參數(shù)為：熔體溫度730~740℃，輸出頻率10~20hz，磁場(chǎng)強(qiáng)度60~80t，作用時(shí)間5~10min；

（9）再對(duì)合金熔體進(jìn)行超聲波外場(chǎng)處理，其工藝參數(shù)為：熔體溫度730~740℃，輸出頻率18~19khz，電流強(qiáng)度3~5a，施振時(shí)間8~10min。

（10）復(fù)合處理后，將熔體靜置5~6min后扒渣澆入預(yù)熱溫度為200~210℃的鑄鐵模具中，即得到mg-zn-y-ca-zr鎂合金鑄錠。

上述整個(gè)過程都通入99%co2+1%sf6保護(hù)氣體進(jìn)行全程氣體保護(hù)。

第二步：均勻化處理

將第一步所得mg-zn-y-ca-zr鎂合金鑄錠進(jìn)行均勻化處理，工藝條件為：加熱溫度為450~500℃，保溫時(shí)間為8~10h，冷卻方式為60~70℃水淬。

第三步：熱擠壓變形

將第二步處理以后的鑄錠清理打磨，得到表面光滑、無夾雜、無突兀和凹陷的擠壓坯料，擠壓設(shè)備選取300t立式擠壓機(jī)，擠壓溫度為350~450℃，擠壓比為16，壓頭移動(dòng)速度為1~2mm/s，棒材出口處冷卻方式為空冷，最后獲得直徑為10mm的棒材。

本發(fā)明所制備的鎂合金材料經(jīng)擠壓后合金的平均晶粒尺寸為：2~4μm，抗拉強(qiáng)度為330~365mpa，屈服強(qiáng)度為270~300mpa，伸長(zhǎng)率為20~25%；按照astmg31-72的浸泡標(biāo)準(zhǔn)，擠壓態(tài)合金在37±0.5℃的動(dòng)態(tài)模擬體液sbf中的平均腐蝕速率為0.10~0.20mm/a。

所述原料的純度分別為：mg的純度>99.99wt.%，zn的純度>99.99wt.%，y的純度>99.99wt.%，mg-30wt.%ca的純度>99.95wt.%，mg-30wt.%zr的純度>99.95wt.%。

本發(fā)明的制備方法中，采用旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和超聲波外場(chǎng)復(fù)合場(chǎng)作用，首先是通過旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)引起熔體內(nèi)部劇烈運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致金屬熔體的強(qiáng)迫流動(dòng)，使熔體內(nèi)部溫度場(chǎng)和溶質(zhì)場(chǎng)均勻化，加速熔體中溶質(zhì)原子的擴(kuò)散，克服了組織分布不均的問題，降低了擴(kuò)散層的厚度，加快了凝固邊界層溶質(zhì)富集區(qū)過多的傳輸和擴(kuò)散，降低了成分偏析的概率，增加了過冷度，顯著提高了形核率；其次，超聲處理加速了熔體的流動(dòng)，使晶粒破碎，降低形核激活能，提高形核率，枝晶在長(zhǎng)大過程中，劇烈的聲流對(duì)鑄型壁上枝晶的沖刷作用造成大量枝晶從型壁上脫落，并漂移到熔體內(nèi)部，使枝晶細(xì)化和分布均勻，提高晶粒的各向同性和減低偏析，同時(shí)還有除氣、去雜和凈化熔體的作用。上述復(fù)合場(chǎng)綜合作用的效果可以得到純凈、細(xì)小、均勻的鑄態(tài)組織，鑄態(tài)下的平均晶粒尺寸達(dá)35-40μm，為后續(xù)的均勻化處理和熱擠壓變形奠定了良好的基礎(chǔ)。因此，在隨后進(jìn)行的熱擠壓變形過程中，由原來的二次擠壓減少為一次擠壓成型，擠壓后合金的晶粒尺寸為2~4μm，在滿足了性能要求的同時(shí)還降低了生產(chǎn)成本、提高了生產(chǎn)效率。

本發(fā)明的有益效果：通過本發(fā)明方法制備出的鎂合金產(chǎn)品，在鎂基體上彌散分布著均勻細(xì)小的mgzn2、mg3yzn6、ca2mg6zn3第二相，從而獲得具有最佳的高強(qiáng)韌、耐腐蝕、可完全降解的生物醫(yī)用鎂合金，其力學(xué)性能和耐腐蝕性能均能滿足可降解血管支架和骨內(nèi)植入材料性能的要求。本發(fā)明可用于心血管介入治療、骨內(nèi)植入等醫(yī)療領(lǐng)域。

附圖說明

圖1為實(shí)施例3~5所得的鑄態(tài)mg-3zn-1y-xca-0.6zr合金的xrd圖譜。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明，但不局限于以下實(shí)施例。

實(shí)施例1：

本實(shí)施例中，原料組成如下：zn2.00%，y0.4%（zn/y為5:1），ca0.3%，zr0.5%，其余為mg和含有少量的雜質(zhì)元素fe、ni、al、cu，雜質(zhì)元素按質(zhì)量百分比計(jì)，每種含量不超過0.1%，總量不超過0.4%。

本實(shí)施例中鎂合金的制備方法如下：

首先用zno和滑石粉涂料將自制不導(dǎo)磁不銹鋼坩堝內(nèi)壁均勻刷至白色，并將扒渣勺、攪拌勺、模具預(yù)熱到200℃；然后待爐溫升到400℃時(shí)，將500g鎂塊放入坩堝中繼續(xù)升溫到710℃，保溫15min使鎂塊熔化；當(dāng)溫度降到700℃時(shí)扒渣，加入10.5gzn塊；當(dāng)鎂基熔液溫度回升至750℃時(shí)扒渣，將2.1g顆粒狀純y、5.3gmg-30wt.%ca中間合金和8.8gmg-30wt.%zr中間合金同時(shí)加入，用攪拌勺低于液面輕微攪拌2min，在750℃溫度下保溫20min使y、mg-30wt.%ca中間合金和mg-30wt.%zr中間合金熔化；再將鎂基熔液溫度升至780℃，保溫20min，然后降溫至730℃，不斷電精煉8min，精煉后升溫到750℃靜置25min；將熔體和坩堝一起置入旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和超聲波外場(chǎng)復(fù)合處理作用的試驗(yàn)裝置中；對(duì)合金熔體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)處理，其工藝參數(shù)為：熔體溫度730℃，輸出頻率10hz，磁場(chǎng)強(qiáng)度60t，作用時(shí)間5min；再對(duì)合金熔體進(jìn)行超聲波外場(chǎng)處理，其工藝參數(shù)為：熔體溫度730℃，輸出頻率18khz，電流強(qiáng)度3a，施振時(shí)間8min；復(fù)合處理后，將熔體靜置5min后扒渣澆入預(yù)熱溫度為200℃的鑄鐵模具中，即得到mg-zn-y-ca-zr鎂合金鑄錠，在整個(gè)熔煉過程中都是在通入99%co2+1%sf6保護(hù)氣體進(jìn)行著全程氣體保護(hù)。

將所得鎂合金鑄錠進(jìn)行均勻化處理，均勻化處理工藝條件為：加熱溫度為450℃，保溫時(shí)間為8h，冷卻方式為60℃水淬。

最后將均勻化處理后的鑄錠打磨光滑，選取300t立式擠壓機(jī)設(shè)備進(jìn)行擠壓，擠壓溫度為350℃，擠壓比為16，壓頭移動(dòng)速度為1mm/s，棒材出口處冷卻方式為空冷，最后獲得直徑為10mm的棒材。

采用上述方法獲得的鎂合金，平均晶粒尺寸為4μm，抗拉強(qiáng)度為330mpa，屈服強(qiáng)度為270mpa，伸長(zhǎng)率為20%。按照astmg31-72的浸泡標(biāo)準(zhǔn)，擠壓態(tài)合金在37±0.5℃的動(dòng)態(tài)模擬體液（sbf）中的平均腐蝕速率為0.2mm/a。滿足理想血管支架和骨內(nèi)植入的性能要求。

實(shí)施例2：

本實(shí)施例中，原料組成如下：zn6.00%，y1.2%（zn/y為5:1），ca0.9%，zr0.7%，其余為mg和含有少量的雜質(zhì)元素fe、ni、al、cu，雜質(zhì)元素按質(zhì)量百分比計(jì)，每種含量不超過0.1%，總量不超過0.4%。

本實(shí)施例中鎂合金的制備方法如下：

首先用zno和滑石粉涂料將自制不導(dǎo)磁不銹鋼坩堝內(nèi)壁均勻刷至白色，并將扒渣勺、攪拌勺、模具預(yù)熱到205℃；然后待爐溫升到420℃時(shí)，將500g鎂塊放入坩堝中繼續(xù)升溫到720℃，保溫20min使鎂塊熔化；當(dāng)溫度降到705℃時(shí)扒渣，加入34.3gzn塊；當(dāng)鎂基熔液溫度回升至760℃時(shí)扒渣，將6.9g顆粒狀純y、17.1gmg-30wt.%ca中間合金和12.1gmg-30wt.%zr中間合金同時(shí)加入，用攪拌勺低于液面輕微攪拌3min，在760℃溫度下保溫20min使y、mg-30wt.%ca中間合金和mg-30wt.%zr中間合金熔化；再將鎂基熔液溫度升至790℃，保溫25min，然后降溫至740℃，不斷電精煉8min，精煉后升溫到760℃靜置30min；將熔體和坩堝一起置入旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和超聲波外場(chǎng)復(fù)合處理作用的試驗(yàn)裝置中；對(duì)合金熔體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)處理，其工藝參數(shù)為：熔體溫度735℃，輸出頻率15hz，磁場(chǎng)強(qiáng)度70t，作用時(shí)間8min；再對(duì)合金熔體進(jìn)行超聲波外場(chǎng)處理，其工藝參數(shù)為：熔體溫度735℃，輸出頻率19khz，電流強(qiáng)度4a，施振時(shí)間9min；復(fù)合處理后，將熔體靜置6min后扒渣澆入預(yù)熱溫度為205℃的鑄鐵模具中，即得到mg-zn-y-ca-zr鎂合金鑄錠，在整個(gè)熔煉過程中都是在通入99%co2+1%sf6保護(hù)氣體進(jìn)行著全程氣體保護(hù)。

將所得鎂合金鑄錠進(jìn)行均勻化處理，均勻化處理工藝條件為：加熱溫度為460℃，保溫時(shí)間為9h，冷卻方式為65℃水淬。

最后將均勻化處理后的鑄錠打磨光滑，選取300t立式擠壓機(jī)設(shè)備進(jìn)行擠壓，擠壓溫度為360℃，擠壓比為16，壓頭移動(dòng)速度為1.5mm/s，棒材出口處冷卻方式為空冷，最后獲得直徑為10mm的棒材。

采用上述方法獲得的鎂合金，平均晶粒尺寸為2μm，抗拉強(qiáng)度為365mpa，屈服強(qiáng)度為300mpa，伸長(zhǎng)率為25%。按照astmg31-72的浸泡標(biāo)準(zhǔn)，擠壓態(tài)合金在37±0.5℃的動(dòng)態(tài)模擬體液（sbf）中的平均腐蝕速率為0.10mm/a。滿足理想血管支架和骨內(nèi)植入的性能要求。

實(shí)施例3：

本實(shí)施例中，原料組成如下：zn5.00%，y1.0%（zn/y為5:1），ca0.5%，zr0.6%，其余為mg和含有少量的雜質(zhì)元素fe、ni、al、cu，雜質(zhì)元素按質(zhì)量百分比計(jì)，每種含量不超過0.1%，總量不超過0.4%。

本實(shí)施例中鎂合金的制備方法如下：

首先用zno和滑石粉涂料將自制不導(dǎo)磁不銹鋼坩堝內(nèi)壁均勻刷至白色，并將扒渣勺、攪拌勺、模具預(yù)熱到210℃；然后待爐溫升到430℃時(shí)，將500g鎂塊放入坩堝中繼續(xù)升溫到715℃，保溫18min使鎂塊熔化；當(dāng)溫度降到710℃時(shí)扒渣，加入27.7gzn塊；當(dāng)鎂基熔液溫度回升至755℃時(shí)扒渣，將5.5g顆粒狀純y、9.3gmg-30wt.%ca中間合金和11.1gmg-30wt.%zr中間合金同時(shí)加入，用攪拌勺低于液面輕微攪拌2.5min，在755℃溫度下保溫20min使y、mg-30wt.%ca中間合金和mg-30wt.%zr中間合金熔化；再將鎂基熔液溫度升至800℃，保溫30min，然后降溫至750℃，不斷電精煉10min，精煉后升溫到755℃靜置40min；將熔體和坩堝一起置入旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和超聲波外場(chǎng)復(fù)合處理作用的試驗(yàn)裝置中；對(duì)合金熔體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)處理，其工藝參數(shù)為：熔體溫度740℃，輸出頻率20hz，磁場(chǎng)強(qiáng)度80t，作用時(shí)間10min；再對(duì)合金熔體進(jìn)行超聲波外場(chǎng)處理，其工藝參數(shù)為：熔體溫度740℃，輸出頻率18khz，電流強(qiáng)度5a，施振時(shí)間10min；復(fù)合處理后，將熔體靜置6min后扒渣澆入預(yù)熱溫度為210℃的鑄鐵模具中，即得到mg-zn-y-ca-zr鎂合金鑄錠，在整個(gè)熔煉過程中都是在通入99%co2+1%sf6保護(hù)氣體進(jìn)行著全程氣體保護(hù)。

將所得鎂合金鑄錠進(jìn)行均勻化處理，均勻化處理工藝條件為：加熱溫度為470℃，保溫時(shí)間為10h，冷卻方式為70℃水淬。

最后將均勻化處理后的鑄錠打磨光滑，選取300t立式擠壓機(jī)設(shè)備進(jìn)行擠壓，擠壓溫度為370℃，擠壓比為16，壓頭移動(dòng)速度為2mm/s，棒材出口處冷卻方式為空冷，最后獲得直徑為10mm的棒材。

采用上述方法獲得的鎂合金，平均晶粒尺寸為2μm，抗拉強(qiáng)度為330mpa，屈服強(qiáng)度為270mpa，伸長(zhǎng)率為25%。按照astmg31-72的浸泡標(biāo)準(zhǔn)，擠壓態(tài)合金在37±0.5℃的動(dòng)態(tài)模擬體液（sbf）中的平均腐蝕速率為0.10mm/a。滿足理想血管支架和骨內(nèi)植入的性能要求。

實(shí)施例4：

本實(shí)施例中，原料組成如下：zn5.00%，y1.0%（zn/y為5:1），ca0.7%，zr0.6%，其余為mg和含有少量的雜質(zhì)元素fe、ni、al、cu，雜質(zhì)元素按質(zhì)量百分比計(jì)，每種含量不超過0.1%，總量不超過0.4%。

本實(shí)施例中鎂合金的制備方法如下：

首先用zno和滑石粉涂料將自制不導(dǎo)磁不銹鋼坩堝內(nèi)壁均勻刷至白色，并將扒渣勺、攪拌勺、模具預(yù)熱到210℃；然后待爐溫升到450℃時(shí)，將500g鎂塊放入坩堝中繼續(xù)升溫到720℃，保溫20min使鎂塊熔化；當(dāng)溫度降到710℃時(shí)扒渣，加入27.9gzn塊；當(dāng)鎂基熔液溫度回升至760℃時(shí)扒渣，將5.6g顆粒狀純y、12.8gmg-30wt.%ca中間合金和11.2gmg-30wt.%zr中間合金同時(shí)加入，用攪拌勺低于液面輕微攪拌3min，在760℃溫度下保溫20min使y、mg-30wt.%ca中間合金和mg-30wt.%zr中間合金熔化；再將鎂基熔液溫度升至800℃，保溫30min，然后降溫至740℃，不斷電精煉10min，精煉后升溫到760℃靜置35min；將熔體和坩堝一起置入旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和超聲波外場(chǎng)復(fù)合處理作用的試驗(yàn)裝置中；對(duì)合金熔體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)處理，其工藝參數(shù)為：熔體溫度735℃，輸出頻率20hz，磁場(chǎng)強(qiáng)度70t，作用時(shí)間8min；再對(duì)合金熔體進(jìn)行超聲波外場(chǎng)處理，其工藝參數(shù)為：熔體溫度735℃，輸出頻率19khz，電流強(qiáng)度4a，施振時(shí)間9min；復(fù)合處理后，將熔體靜置6min后扒渣澆入預(yù)熱溫度為210℃的鑄鐵模具中，即得到mg-zn-y-ca-zr鎂合金鑄錠，在整個(gè)熔煉過程中都是在通入99%co2+1%sf6保護(hù)氣體進(jìn)行著全程氣體保護(hù)。

將所得鎂合金鑄錠進(jìn)行均勻化處理，均勻化處理工藝條件為：加熱溫度為480℃，保溫時(shí)間為9h，冷卻方式為60℃水淬。

最后將均勻化處理后的鑄錠打磨光滑，選取300t立式擠壓機(jī)設(shè)備進(jìn)行擠壓，擠壓溫度為400℃，擠壓比為16，壓頭移動(dòng)速度為2mm/s，棒材出口處冷卻方式為空冷，最后獲得直徑為10mm的棒材。

采用上述方法獲得的鎂合金，平均晶粒尺寸為3μm，抗拉強(qiáng)度為350mpa，屈服強(qiáng)度為280mpa，伸長(zhǎng)率為22%。按照astmg31-72的浸泡標(biāo)準(zhǔn)，擠壓態(tài)合金在37±0.5℃的動(dòng)態(tài)模擬體液（sbf）中的平均腐蝕速率為0.15mm/a。滿足理想血管支架和骨內(nèi)植入的性能要求。

實(shí)施例5：

本實(shí)施例中，原料組成如下：zn5.00%，y1.00%（zn/y為5:1），ca0.9%，zr0.6%，其余為mg和含有少量的雜質(zhì)元素fe、ni、al、cu，雜質(zhì)元素按質(zhì)量百分比計(jì)，每種含量不超過0.1%，總量不超過0.4%。

本實(shí)施例中鎂合金的制備方法如下：

首先用zno和滑石粉涂料將自制不導(dǎo)磁不銹鋼坩堝內(nèi)壁均勻刷至白色，并將扒渣勺、攪拌勺、模具預(yù)熱到200℃；然后待爐溫升到400℃時(shí)，將500g鎂塊放入坩堝中繼續(xù)升溫到710℃，保溫15min使鎂塊熔化；當(dāng)溫度降到700℃時(shí)扒渣，加入28.1gzn塊；當(dāng)鎂基熔液溫度回升至750℃時(shí)扒渣，將5.6g顆粒狀純y、16.8gmg-30wt.%ca中間合金和11.2gmg-30wt.%zr中間合金同時(shí)加入，用攪拌勺低于液面輕微攪拌2min，在750℃溫度下保溫20min使y、mg-30wt.%ca中間合金和mg-30wt.%zr中間合金熔化；再將鎂基熔液溫度升至780℃，保溫20min，然后降溫至730℃，不斷電精煉8min，精煉后升溫到750℃靜置25min；將熔體和坩堝一起置入旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和超聲波外場(chǎng)復(fù)合處理作用的試驗(yàn)裝置中；對(duì)合金熔體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)處理，其工藝參數(shù)為：熔體溫度730℃，輸出頻率10hz，磁場(chǎng)強(qiáng)度60t，作用時(shí)間5min；再對(duì)合金熔體進(jìn)行超聲波外場(chǎng)處理，其工藝參數(shù)為：熔體溫度730℃，輸出頻率18khz，電流強(qiáng)度3a，施振時(shí)間8min；復(fù)合處理后，將熔體靜置5min后扒渣澆入預(yù)熱溫度為200℃的鑄鐵模具中，即得到mg-zn-y-ca-zr鎂合金鑄錠，在整個(gè)熔煉過程中都是在通入99%co2+1%sf6保護(hù)氣體進(jìn)行著全程氣體保護(hù)。

將所得鎂合金鑄錠進(jìn)行均勻化處理，均勻化處理工藝條件為：加熱溫度為500℃，保溫時(shí)間為8h，冷卻方式為70℃水淬。

最后將均勻化處理后的鑄錠打磨光滑，選取300t立式擠壓機(jī)設(shè)備進(jìn)行擠壓，擠壓溫度為420℃，擠壓比為16，壓頭移動(dòng)速度為1.5mm/s，棒材出口處冷卻方式為空冷，最后獲得直徑為10mm的棒材。

采用上述方法獲得的鎂合金，平均晶粒尺寸為2μm，抗拉強(qiáng)度為360mpa，屈服強(qiáng)度為290mpa，伸長(zhǎng)率為20%。按照astmg31-72的浸泡標(biāo)準(zhǔn)，擠壓態(tài)合金在37±0.5℃的動(dòng)態(tài)模擬體液（sbf）中的平均腐蝕速率為0.12mm/a。滿足理想血管支架和骨內(nèi)植入的性能要求。

附圖1為鑄態(tài)mg-5zn-1y-xca-0.6zr合金的xrd圖譜，圖中曲線的對(duì)應(yīng)關(guān)系：(1)x=0；(2)x=0.5；(3)x=0.7；(4)x=0.9；其中x=0是與其它三組實(shí)驗(yàn)的對(duì)比，其它三組分別是實(shí)施例3、實(shí)施例4、實(shí)施例5的情況。