ПОЛУЧЕНИЕ БИОИНЕРТНЫХ СПЛАВОВ В УЛЬТРАМЕЛКОЗЕРНИСТОМ СОСТОЯНИИ

Представлены результаты исследования микроструктуры и механических свойств биоинертных сплавов на основе титана, циркония и ниобия в ультрамелкозернистом состоянии. Ультрамелкозернистое состояние получали комбинированным методом интенсивной пластической деформации, который включал многоцикловое abc-прессование при заданном температурном режиме, многоходовую прокатку в ручьевых валках при комнатной температуре и низкотемпературный дорекристаллизационный отжиг. Отжиг повышал пластичность сплавов в ультрамелкозернистом состоянии без изменения размера зерна. В результате двухэтапной интенсивной пластической деформации и отжига в сплавах сформирована ультрамелкозернистая структура со средним размером элементов зеренной-субзеренной структуры 0,16 – 0,25 мкм, которая обеспечивала значительное повышение уровня механических свойств (предел прочности, предел текучести и микротвердость) сплавов по сравнению с их исходным крупнозернистым или мелкокристаллическим состоянием. В то же время формирование ультрамелкозернистого состояния в сплавах не приводит к изменению модуля упругости при значительном увеличении пределов прочности и пластичности.

1. Карлов А.В., Шахов В.П. Системы внешней фиксации и регуляторные механизмы оптимальной биомеханики. – Томск: STT, 2001. – 478 с.

2. Эппле М. Биоминералы и биоминерализация / Пер. с немецкого под. ред. В.Ф. Пичугина, Ю.П. Шаркеева, И.А. Хлусова – Томск: Ветер, 2007. – 137 с.

3. Niinomi Mitsuo, Masaaki Masaaki, Hieda Junko. Development of new metallic alloys for biomedical applications // Acta Biomaterialia. 2012. № 8. P. 3888 – 3903.

4. Abdel-Hady Gepreel M., Niinomi M. Biocompatibility of Ti-alloys for long-term implantation // Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. 2013. Vol. 20. P. 407 – 415.

5. Колачев Б.А., Елагин В.И., Ливанов В.А. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов. – М.: изд. МИСиС, 1999. – 416 с.

6. Валиев Р.З., Александров И.В. Объемные наноструктурные металлические материалы: получение, структура и свойства. – М.: Академкнига, 2007. – 398 с.

7. Valiev R.Z., Zhilyaev A.P., Langdon T.G. Bulk Nanostructured Materials: Fundamentals and Applications, published jointly by John Wiley. – Hoboken, New Jersey, USA, and TMS. 2014. Р. 456.

8. Процессы пластического структурообразования металлов / В.М. Сегал, В.И. Резников, В.И. Копылов и др. – Минск: Навука i тэхнша, 1994. – 232 с.

9. Шаркеев Ю.П., Ерошенко А.Ю., Братчиков А.Д. и др. // Нанотехника. 2007. № 3 (11). С. 81 – 88.

10. Салищев Г.А., Валиахметов P.M., Галеев P.M., Малышева С.П. // Металлы. 1996. № 4. С. 86 – 91.

11. Ерошенко А.Ю., Шаркеев Ю.П., Толмачев А.И. и др. // Перспективные материалы. 2009. Спец. выпуск. № 7. С. 107 – 112.

12. Sharkeev Y.P., Eroshenko A.Y., Kulyashova K.S. etc. // Material wissenschaf and Werkstofftech. Materials Science and Engineering Technology. 2013. Vol. 44. № 2 – 3. P. 198 – 204.

13. Пат. № 2441621 РФ. Дентальный внутрикостный имплантат и абатмент для него / Ю.П. Шаркеев, В.К. Поленичкин, О.А. Белявская, А.В. Поленичкин, С.И. Шешуков // Бюллетень изобретений. 2012. № 4.

14. Kozlov E.V., Koneva N.A., Trishkina L.I., Zhdanov A.N. // Russian metallurgy (Metally). 2010. № 4. С. 264 – 267.

15. Лясоцкая В.С., Князева С.И. // Металловедение и термическая обработка металлов. 2008. № 8 (838). С. 15 – 19.

16. Салтыков С.А. Стереометрическая металлография. – М.: Металлургия, 1976. – 270 c.