作为医用可降解材料,Zn及Zn合金对比于Mg基合金和Fe基合金具有更适宜的降解速率和良好的生物相容性。但是目前所研究的可降解Zn合金的强度与塑性难以满足可植入材料的要求,特别是可降解骨修复器械与心血管支架的要求。目前可降解生物Zn合金的研究受到广泛关注,主要研究方向包括Zn-Cu系、Zn-Ag系或者Zn-Mg系等。但是这类合金在力学性能方面表现较差,无法满足植入材料的性能要求。因此本文设计并开发了 Zn-Cu-Ag（-Mg-Mn）合金棒材,研究了 Zn-Cu-Ag基合金的固溶时效行为和合金元素的含量及制备工艺对Zn合金微观组织与力学性能的影响,此外还研究了微合金化Zn合金的微观组织与力学性能。探究合金成分、微观组织与力学性能之间的构效关系,为Zn合金的制备工艺与力学性能的优化提供参考。获得的主要结果如下:当Cu的添加量为1.5 wt.%,Cu元素可完全固溶到Zn基体中,即Zn-1.5Cu（以下简称为0Ag）合金为单相固溶体;当Ag的添加量在3 wt.%以下时,在经过400℃保温48h的固溶处理后,Zn-1.5Cu-2Ag（以下简称为2Ag）合金和Zn-1.5Cu-3Ag（以下简称为3Ag）合金也可得到单相固溶体,基体内并不存在第二相。Zn-1.5Cu-4Ag（以下简称为4Ag）合金和Zn-1.5Cu-3Ag-0.02Mg-0.05Mn（以下简称为3AgMM）合金即使在400℃分别保温58 h后,基体中仍存在第二相。各合金在经100℃时效处理后,由硬度曲线可知,0Ag合金无明显时效强化行为;2Ag合金在10 min时出现硬化行为,硬度值比固溶处理后的硬度高3%;随着Ag含量的增加,Zn-1.5Cu-3Ag合金和Zn-1.5Cu-4Ag合金在保温30 min后硬度值分别比固溶处理后提高了 5%和11%;3AgMM合金在时效时间为2 h时硬度最大,比固溶处理后的硬度提高了 12%。因此Zn-Cu-Ag基合金在100℃下时效强化效果不明显。当挤压温度为100℃、速度为1 mm/s时,在Zn-1.5Cu-3Ag合金中加入Mg和Mn元素后,3AgMM合金的屈服强度和抗拉强度分别为372 MPa和481 MPa,延伸率为17%,相比于3Ag合金强度分别提高了 148%和122%,这是因为3AgMM合金的晶粒较均匀,小角度晶界比例比3Ag合金少,说明在挤压过程中动态再结晶过程发生的更完全,Mg和Mn元素固溶到Zn基体中,形成固溶强化,同时Mn的添加能够抑制Mg的析出。由于3AgMM合金的晶粒尺寸约为0.23 μm,晶粒比3Ag合金大,且由于Mg的加入,所以合金的塑性较低。3AgMM合金基本满足可植入器件所需材料的性能要求。随着挤压温度和速度的提高,3AgMM合金在100℃、1.5 mm/s挤压时合金的强度分别为354 MPa和478 MPa,延伸率为42%;在150℃、1 mm/s挤压时,强度分别为382 MPa和473 MPa,延伸率为36%;在150℃、1.5 mm/s挤压时强度分别为390 MPa和479MPa,延伸率为37%,延伸率均比100℃、1mm/s挤压时高1倍以上。对3AgMM合金而言,当挤压温度为100℃时,速度由1 mm/s提高到1.5 mm/s时,晶粒明显细化,由0.23 μm减小到0.16μm,小角度晶界比例也由19.9%降低到17.3%,合金织构由ED‖<0110>的基面织构逐渐转变为ED‖<0110>基面织构和偏离[0110]一侧20～35℃左右非基面织构的类型。而当挤压速度为1 mm/s时,温度从100℃提高至150℃,晶粒尺寸由0.23 μm减小至0.18 μm,小角度晶界比例也提高了 15%,150℃、1 mm/s挤压的合金含有基面织构和非基面织构,呈现ED‖<1210>的基面织构类型,而非基面织构则是靠近[1210]一侧10～30°左右。当挤压温度为150℃时,挤压速度从1mm/s提高到1.5 mm/s时,晶粒尺寸减小了 10%,小角度晶界比例降低了 19.7%,织构类型也由基面织构、非基面织构共存转变为ED‖<1210>的基面织构类型。3AgMM合金经改善工艺后,完全满足可植入器件所需材料的性能要求。当挤压速度为1.5 mm/s时,随着挤压温度的提高（100℃、150℃、200℃）,Zn-0.5Cu-0.5Ag-0.02Mg-0.05Mn（以下简称为0.5CA）合金的强度和塑性依次降低,当挤压温度为100℃时,强度分别为207 MPa和250 MPa;挤压温度为150℃时,强度分别为189 MPa和235 MPa;这是由于晶粒发生长大,晶粒尺寸从9.00 μm增加到12.42 μm。100℃挤压得到的合金织构含有基面织构和非基面织构两种类型,反极图显示ED‖<0110>和<1210>的基面织构类型,同时还存在与[0001]晶向成70～80℃夹角的非基面织构类型。150℃挤压得到的合金仅呈现ED‖<0110>和<1210>的基面织构类型。提高挤压温度至200℃时,合金强度降低到152 MPa和201 MPa,晶粒约为0.27 μm;晶粒发生异常长大,小角度晶界比例增加至36.8%,合金仅呈现ED‖<0110>较强的基面织构类型。与3AgMM合金相比可知（挤压温度150℃,挤压速度1.5 mm/s）,0.5CA合金晶粒尺寸过大,晶粒大小不均匀等因素,因此0.5CA合金的性能远不如3AgMM合金。经400℃保温48 h后,0Ag合金在挤压温度为100℃、速度为1.5mm/s,挤压温度为150℃、速度为1 mm/s,挤压温度为150℃、速度为1.5 mm/s三个条件下得到的合金在拉伸后具有室温超塑性,延伸率在115%以上,晶粒尺寸分布在0.22～0.27 μm范围内。3Ag合金在挤压温度为100℃、速度为1.5 mm/s,挤压温度为150℃、速度为1 mm/s的条件下得到的合金在拉伸后也具有室温超塑性,延伸率大于125%,晶粒尺寸分布在0.25～0.27 μm范围内。