Установление влияние УМЗ структуры, сформированной методами ИПД, на механические и коррозионные свойства магниевого сплава Mg-2%Sr
ВВЕДЕНИЕ
Магниевые сплавы обладают большим потенциалом для применения в медицине?в качестве имплантатов, т.к. они полностью биосовместимы, обладают механическими свойствами схожими с механическими свойствами естественной кости, не вызывают воспалительной реакции и стимулируют рост новой костной ткани [1]. Кроме того, благодаря способности магния к резорбции, исчезает необходимость в повторной операции по удалению имплантата, плюс магний играет важную роль в метаболизме. Недостатком сплавов на основе магния является их невысокая прочность. Повышение прочности с помощью большого количества упрочняющих добавок, как правило, резко понижает пластичность и вязкость разрушения. Более того, ввиду растворимости сплава в организме человека, существенно сужается выбор легирующих элементов, которые должны быть биологически инертными, либо быть совместимыми со средой организма.
Внедрение деталей из магниевых сплавов в летательных аппаратах космической и авиационной технологии
СОДЕРЖАНИЕ:
ВВЕДЕНИЕ8
1ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР10
1.1Магниевые сплавы10
1.2Применение магниевых сплавов11
1.3Влияние стронция на магниевые сплавы13
1.4Механические свойства сплава Mg-Sr14
1.5Метод равноканального углового прессования15
1.6Метод интенсивной пластической деформации кручением16
1.7Механические испытания на разрыв методом растяжений17
2МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА18
3РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МИКРОСТРУКТУРЫ ОБРАЗЦОВ21
4РЕЗУЛЬТАТЫ РЕНТГЕНОСТРУКТУРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ30
5РЕЗУЛЬТАТЫ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ32
6РЕЗУЛЬТАТЫ КОРРОЗИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ36
ВЫВОДЫ43
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ45
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Witte F. The history of biodegradable magnesium implants: a review // Acta Biomaterialia. 2010 May; 6(5):1680-1692.
Zheng Y.F. Biodegradable metals / Mater Sci Eng R Rep, 2014 / Gu X.N., Witte F. –P. 1-34.
Антипов В.В. Стратегия развития титановых, магниевых, бериллиевых и алюминиевых сплавов // Авиационные материалы и технологии, 2012. — №S. – С. 157–167.
Мухина И.Ю. Структура и свойства новых литейных магниевых сплавов // Литейное производство, 2011. – №12. – С. 12–14
Murugan R. Development of nanocomposites for bone grafting // Composites Science and Technology, 2005 / Ramakrishna S. – Vol. 65. – P. 2385–2406.
Ye X. Mechanical properties and phase transition of biomedical titanium alloy strips with initial quasi-single-phase state under highenergy electropulses // Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials, 2015 / Tse Z.T.H., Tang G., Song G. – Vol. 42. – P. 100 –115.
Волков Д.А. Потенциал применения биоразлагаемых магниевых сплавов / А. А. Леонов, И. Ю. Мухина, З. П. Уридия / П – ТРУДЫ ВИАМ, 2019. – №3 (75).
Şevik H. The effect of strontium on the microstructure and mechanical properties of Mg–6Al–0.3Mn–0.3Ti–1Sn // Magnesium and Alloys. // Can Kurnaz S. / V. 2, Issue 3, 2014. – P. 214-219.
Скрябина Н.Е. Механические свойства образцов магниевых сплавов до и после операции РКУП // Аптуков В.Н., Романов П.В. / Вестник ТГУ 2013, – т.18, вып.4.
Ke W. Preparation Technologies and Applications of Strontium-Magnesium. Master Alloys // X. G. Liu et al., "Preparation Technologies and Applications of Strontium-Magnesium Master Alloys", Materials Science Forum 2005 / Han E.H. [ и др. ] – Vols. 488-489, — Р. 31-34.
Zheng, Y.?Magnesium Alloys as Degradable Biomaterials // Book, 1st ed. CRC Press, 2015.
Валиев Р.З. Создание наноструктурных металлов и сплавов с уникальными свойствами, используя интенсивные пластические деформации. // Российские Нанотехнологии, 2006. – Т.1 – Вып.1-2. – С. 208 -216.
Вилим
Было обнаружено, что увеличение содержания Sr с 3% до 4% существенно не уменьшило средний размер зерна, в то время как объемная доля фазы Mg17Sr2 увеличилась. Большой объем фазы Mg17Sr2 может быть источником трещин, что отрицательно сказывается на пластичности сплавов Mg [11].
Метод равноканального углового прессования
Метод применяется для получения высокоплотных?наноструктурированных материалов с высокой морфологической однородностью?зерна?из массивных пластически деформируемых заготовок. Интенсивная сдвиговая деформация образца происходит при пересечении им области сопряжения между каналами (см. рис. 1). При повторной процедуре РКУП происходит увеличение степени деформации, приводящее к последовательному уменьшению размера зерен. Важное значение имеет формирование ультрамелкозернистых структур, имеющих большеугловые границы зерен, так как именно таким образом качественно меняются свойства материала.