The effect of rolling process on microstructure and mechanical properties of ZN/CA/MN

Les aliatges de zinc biodegradables, com el Zn-0,5Ca-0,5Mn, són prometedors per a implants biomèdics temporals, però requereixen una millora de les propietats mecàniques. Aquest estudi examina els efectes del laminat en fred (reducció del gruix del 30%, 60% i 80%) en la microestructura i el comporta...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Benedic, Solenn
Tipo de recurso: tesis de maestría
Fecha de publicación:2025
País:España
Institución:Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
Repositorio:UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
Idioma:inglés
OAI Identifier:oai:upcommons.upc.edu:2117/430363
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/2117/430363
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Zinc--Mechanical properties
Biomedical materials
Cardiovascular system -- Diseases
zinc alloy/effect of rolling/grain refinement/mechanical properties/microstructure/second phase particles
Zinc--Propietats mecàniques
Materials biomèdics
Sistema cardiovascular -- Malalties
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria dels materials
id ES_d16c171cfbb9eaa5771cd9f34a2e4e0a
oai_identifier_str oai:upcommons.upc.edu:2117/430363
network_acronym_str ES
network_name_str España
repository_id_str
spelling The effect of rolling process on microstructure and mechanical properties of ZN/CA/MNBenedic, SolennZinc--Mechanical propertiesBiomedical materialsCardiovascular system -- Diseaseszinc alloy/effect of rolling/grain refinement/mechanical properties/microstructure/second phase particlesZinc--Propietats mecàniquesMaterials biomèdicsSistema cardiovascular -- MalaltiesÀrees temàtiques de la UPC::Enginyeria dels materialsLes aliatges de zinc biodegradables, com el Zn-0,5Ca-0,5Mn, són prometedors per a implants biomèdics temporals, però requereixen una millora de les propietats mecàniques. Aquest estudi examina els efectes del laminat en fred (reducció del gruix del 30%, 60% i 80%) en la microestructura i el comportament mecànic de l'aliatge. L'anàlisi microestructural va revelar un augment de la recristal·lització dinàmica (del 66% al 96%) i un refinament del gra (de 12,8 μm a 1,9 μm). La macla inicialment va augmentar però després va disminuir amb més laminació. Les partícules de CaZn13 es van fragmentar, afavorint el refinament del gra, mentre que les partícules de MnZn13 es van mantenir estables. La textura va evolucionar d'una textura basal en forma d'anell a un nou alineament basal. El laminat va millorar la resistència al límit elàstic i la ductilitat, arribant a un 91% després d'un 80% de laminació, tot i que la isotropia en l'allargament es va deteriorar. L'anàlisi del factor de Schmid i la distribució de la mida del gra van explicar aquests canvis mecànics.Las aleaciones de zinc biodegradables, como la Zn-0,5Ca-0,5Mn, son prometedoras para implantes biomédicos temporales, pero requieren una mejora en sus propiedades mecánicas. Este estudio analiza los efectos del laminado en frío (reducción de espesor del 30%, 60% y 80%) en la microestructura y el comportamiento mecánico de la aleación. El análisis microestructural reveló un aumento de la recristalización dinámica (del 66% al 96%) y un refinamiento del grano (de 12,8 μm a 1,9 μm). El maclado aumentó inicialmente, pero luego disminuyó con más laminado. Las partículas de CaZn13 se fragmentaron, favoreciendo el refinamiento del grano, mientras que las partículas de MnZn13 permanecieron estables. La textura evolucionó de una textura basal en forma de anillo a una nueva alineación basal. El laminado mejoró el límite elástico y la ductilidad, alcanzando un 91% después de un 80% de laminado, aunque la isotropía en el alargamiento se deterioró. El análisis del factor de Schmid y la distribución del tamaño de grano explicaron estos cambios mecánicos.Biodegradable zinc alloys, such as Zn-0.5Ca-0.5Mn, are promising for temporary biomedical implants but require improved mechanical properties. This study examines the effects of cold rolling (30%, 60%, and 80% thickness reduction) on the alloy’s microstructure and mechanical behavior. Microstructural analysis revealed increasing dynamic recrystallization (66% to 96%) and grain refinement (from 12.8 μm to 1.9 μm). Twinning initially increased but then decreased with further rolling. CaZn13 particles fragmented, aiding grain refinement, while MnZn13 particles remained stable. Texture evolved from a ring-shaped basal texture to a new basal alignment. Rolling enhanced yield strength and ductility, peaking at 91% after 80% rolling, though isotropy in elongation worsened. Schmid factor analysis and grain size distribution explained these mechanical changes.IncomingUniversitat Politècnica de CatalunyaFatemi, Seyed MahmoodCabrera Marrero, José M.20252025-02-1420252025-05-26master thesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdccNAhttp://purl.org/coar/version/c_be7fb7dd8ff6fe43info:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfhttps://hdl.handle.net/2117/430363reponame:UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPCinstname:Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)Inglésengopen accesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2info:eu-repo/semantics/openAccessoai:upcommons.upc.edu:2117/4303632026-05-27T15:37:01Z
dc.title.none.fl_str_mv The effect of rolling process on microstructure and mechanical properties of ZN/CA/MN
title The effect of rolling process on microstructure and mechanical properties of ZN/CA/MN
spellingShingle The effect of rolling process on microstructure and mechanical properties of ZN/CA/MN
Benedic, Solenn
Zinc--Mechanical properties
Biomedical materials
Cardiovascular system -- Diseases
zinc alloy/effect of rolling/grain refinement/mechanical properties/microstructure/second phase particles
Zinc--Propietats mecàniques
Materials biomèdics
Sistema cardiovascular -- Malalties
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria dels materials
title_short The effect of rolling process on microstructure and mechanical properties of ZN/CA/MN
title_full The effect of rolling process on microstructure and mechanical properties of ZN/CA/MN
title_fullStr The effect of rolling process on microstructure and mechanical properties of ZN/CA/MN
title_full_unstemmed The effect of rolling process on microstructure and mechanical properties of ZN/CA/MN
title_sort The effect of rolling process on microstructure and mechanical properties of ZN/CA/MN
dc.creator.none.fl_str_mv Benedic, Solenn
author Benedic, Solenn
author_facet Benedic, Solenn
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Fatemi, Seyed Mahmood
Cabrera Marrero, José M.
dc.subject.none.fl_str_mv Zinc--Mechanical properties
Biomedical materials
Cardiovascular system -- Diseases
zinc alloy/effect of rolling/grain refinement/mechanical properties/microstructure/second phase particles
Zinc--Propietats mecàniques
Materials biomèdics
Sistema cardiovascular -- Malalties
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria dels materials
topic Zinc--Mechanical properties
Biomedical materials
Cardiovascular system -- Diseases
zinc alloy/effect of rolling/grain refinement/mechanical properties/microstructure/second phase particles
Zinc--Propietats mecàniques
Materials biomèdics
Sistema cardiovascular -- Malalties
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria dels materials
description Les aliatges de zinc biodegradables, com el Zn-0,5Ca-0,5Mn, són prometedors per a implants biomèdics temporals, però requereixen una millora de les propietats mecàniques. Aquest estudi examina els efectes del laminat en fred (reducció del gruix del 30%, 60% i 80%) en la microestructura i el comportament mecànic de l'aliatge. L'anàlisi microestructural va revelar un augment de la recristal·lització dinàmica (del 66% al 96%) i un refinament del gra (de 12,8 μm a 1,9 μm). La macla inicialment va augmentar però després va disminuir amb més laminació. Les partícules de CaZn13 es van fragmentar, afavorint el refinament del gra, mentre que les partícules de MnZn13 es van mantenir estables. La textura va evolucionar d'una textura basal en forma d'anell a un nou alineament basal. El laminat va millorar la resistència al límit elàstic i la ductilitat, arribant a un 91% després d'un 80% de laminació, tot i que la isotropia en l'allargament es va deteriorar. L'anàlisi del factor de Schmid i la distribució de la mida del gra van explicar aquests canvis mecànics.
publishDate 2025
dc.date.none.fl_str_mv 2025
2025-02-14
2025
2025-05-26
dc.type.none.fl_str_mv master thesis
http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
NA
http://purl.org/coar/version/c_be7fb7dd8ff6fe43
dc.type.openaire.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
dc.identifier.none.fl_str_mv https://hdl.handle.net/2117/430363
url https://hdl.handle.net/2117/430363
dc.language.none.fl_str_mv Inglés
eng
language_invalid_str_mv Inglés
language eng
dc.rights.none.fl_str_mv open access
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.openaire.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv open access
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universitat Politècnica de Catalunya
publisher.none.fl_str_mv Universitat Politècnica de Catalunya
dc.source.none.fl_str_mv reponame:UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
instname:Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
instname_str Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
reponame_str UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
collection UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1869420261108875264
score 15.81155

Similares en LA Referencia