Стабильность структуры и функциональных свойств термомеханически обработанных биосовместимых сплавов Ti-Nb-Zr и Ti-Nb-Ta с памятью формы

• Автор: Шереметьев, Вадим Алексеевич
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 127 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 Аналитическим обзор литературы

1.1 Бноматсрналы. Металлические биоматериалы

1.1.1 Определение бноматерналов

1.1.2 Требовании, предъявляемые к мазер налам дли костных нмпланзов

1.2 Современные металлические материалы для медицинских имнлантов

1.2.1 Общие сведения

1.2.2 'Гитан и титановые сплавы

1.3 Сплавы с памятью формы

1.3.1 Сплавы на основе Ті-ІЧі

1.3.2 Сплавы на основе Ті-ІЧЬ как альтерна тива сплавам Ті-ІЧі
1.3.3 Термомеханпческан обработка сплавов с памятью формы на основе ТІ-ІЧІ
1.3.4 Влнннне ТМО па структуру и свойства СПФ Ті-КЬ-2г и Ті-ІЧЬ-Та
2 Материалы и методики исследования
2.1 Исследованные сплавы и их обработка
2.1.1 Выплавка, ковка, обточка и разрезка слитков
2.1.2 Термомеханпческан обработка
2.2 Методики исследований и испытаний
2.2.1 Методики анализа структуры и фазового состава
2.2.2 Методы исследования функциональных и механических свойств
2.2.3 Методы исследования характеристик поверхности
3 Исследование стабильности структуры и характеристик сверхунрутого поведения СПФ Ті-іЬ-(Хг, Та)
3.1 Структурные исследования
3.2 Функциональные механические испытания
4 Исследование усталостных характеристик С1ІФ Ті-ІЧЬ-Хг при
мехапоцнклнрованпн в разных деформационных условиях
4.1 Структурные исследования
4.1.1 С труктурное состояние сплава Ті-ІЧЬ-Хг после ТМО
4.1.2 Структурные изменения сплава Ті-ІЧЬ-Хг в ходе усталостных иеиытаний
4.2 Усталостное поведение н механические характеристики
5 Исследование характеристик поверхности СГІФ Ті-Г4Ь-^г, Та), сформированной в результате ТМО но разным режимам
5.1 Определение толщины поверхностного слоя методом сферического шлифа
5.2 Фазовый и химический состав поверхностное! ных слоев
5.2.1 Исследование поверхности методом рептгсноструктурного анализа
5.2.2 Исследование поверхности методом сканирующей электронной
микроскопии
5.3 Физико-механические характеристики поверхности
5.3.1 Испытания поверхности методом измерительного царапания
5.3.2 Испытания поверхности методом измерительного индентирования
5.3.3 Трибологические испытания поверхности
5.3.4 Измерение смачиваемости поверхности
ВЫВОДЫ
Список использованных источников

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
СПФ - сплав с эффектом памяти формы;
ЭПФ — эффект памяти формы;
СУ - сверхупругость, сверхунругий;
ТМО - термомеханическая обработка;
В'ГМО - высокотемпературная термомеханическая обработка; НТМО - низкотемпературная термомеханическая обработка; ХП - холодная прокатка;
ТП - теплая прокатка;
ПДО - последеформационнып отжиг;
УМЗ - ультрамелкозернистая структура;
ПСС — полигонизованная субструктура;
ИКС - нанокристаллическая структура;
НСС - наносубзеренная структура.

ЬТМТ ляШ е = 0.
Рисунок 11 - Структура сплава Ті-18,ЗМЬ-5,І7г после деформации (е=0,75) и ПДО при 450, 600, 750 и 900 °С (1 ч). Световая микроскопия [47, 81]
В сплавах Ті-МЬ-Та границы мелких зерен не вытравливаются после холодной деформации и ПДО при 450 и 600 °С, что свидетельствует об отсутствии рекристаллизации. Полностью рекристаллизованную /?-фазу наблюдали после отжига при 700 °С (рис. 12). Параллельные полосы, имеющие разную ориентировку в разных зернах, представляют собой поверхностный мартенсит деформации, образовавшийся при механической шлифовке поверхности образца.
<•«0.
Рисунок 12 - Структура сплава Ті-19,5МЬ-6,5Та после деформации (е=0,3) и ПДО при 700 °С (1 ч) и 900 °С (30 мин). Световая микроскопия [47, 81]