Регистрация / Вход
Прислать материал

Стабильность функционального поведения сплавов с памятью формы на основе систем Ti-Nb и Ti-Zr.

Фамилия
Лукашевич
Имя
Константин
Отчество
Евгеньевич
Номинация
Материаловедение
Институт
Институт экотехнологий и инжиниринга (ЭкоТех)
Кафедра
Кафедра обработки металлов давлением (ОМД)
Академическая группа
МО-14-2
Научный руководитель
к.т.н. Шереметьев В.А.; проф. д.ф.-м.н. Прокошкин С.Д.
Название тезиса
Стабильность функционального поведения сплавов с памятью формы на основе систем Ti-Nb и Ti-Zr.
Тезис

В настоящее время титановым сплавам c памятью формы (СПФ) находят всё более массовое применение в медицине, а именно ортопедии, стоматологии и челюстно-лицевой хирургии. Применение традиционного СПФ на основе Ti-Ni ограничено, ввиду присутствия токсичного никеля в его составе. Поэтому в данный момент ведутся работы в области создания и изучения безникелевых СПФ, в частности сплавов на основе Ti-Nb и Ti-Zr.

Увеличение срока службы материалов для имплантатов, замещающих костную ткань, повышение стабильности их функциональных свойств является одной из важнейших задач современного медицинского металловедения. В этой связи исследование стабильности параметров сверхупругости и структуры в ходе многоцикловых функциональных усталостных испытаний, а также в ходе длительных изотермических выдержек, имеет большое значение с точки зрения практического использования материала для костных имплантов.

В данной работе сплавы  Ti-22Nb-6Zr, Ti-18Zr-14Nb и Ti-18Zr-13Nb-2Ta (в. ат.%) были подвергнуты термомеханической обработке по режиму: холодная прокатка (e=0.3) и последеформационный отжиг при 600˚С в течении 30 минут. На трёх образцах были проведены функциональные  механические  испытания на растяжение с промежуточными выдержками 1,5,20 дней по схеме: деформация с максимальным напряжением 2% за один цикл-разгрузка (10 циклов). В исходном состоянии и после каждой серии испытаний проводили рентгеноструктурный анализ.

В результате испытаний были получены диаграммы напряжения-разгрузки и диаграммы. Проанализировав полученные результаты, можно увидеть, что сплавы Ti-22Nb-6Zr и Ti-18Zr-13Nb-2Ta проявляют наибольшую стабильность структуры и функционального поведения в ходе всех этапов эксперимента. Показано, что сверхупругое поведение сплава Ti-18Zr-14Nb может быть усовершенствовано в ходе функциональных циклических испытаний и промежуточных выдержек, что может быть использовано для разработки режима механической тренировки.