Реєстраційний номер
0219U004103,
0118U000490
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Встановлення закономірностей впливу хімічного і структурно-фазового складу на електрохімічні властивості та опір корозійно-втомному руйнуванню титанових композитів систем Ti-Si-Nb (Zr, Sn, Al) і Ti(Nb)-Si(Al)-C(N) за дії фізіологічних середовищ
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Осташ Орест Петрович,
Дата реєстрації
12-04-2019
Організація виконавець
Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України
Опис етапу
Виявлено негативний вплив ротаційної ковки на пластичність і циклічну тріщиностійкість цього сплаву в гартованому стані. За додаткового легування цирконієм (сплав Ti-18Nb-3,9Zr-1,0Si) і використання вільної ковки замість ротаційної, після гвинтової прокатки і гартування зафіксовано суттєве підвищення пластичності і циклічної в'язкості руйнування, але при цьому міцність і поріг втоми знижуються. Аналіз діаграм конструкційної міцності показує, що за характеристиками міцності і порогу втоми оптимальним є сплав Ti-18,7Nb-1,0Si, який переважає сплав системи Ti-Al-V виробництва США. Проте, за циклічною в'язкістю руйнування розроблювані в ІПМ НАН України сплави ще помітно поступаються сплаву виробництва США. За зміною параметра конструкційної міцності перспективним для подальшої оптимізації за характеристиками міцності і циклічної тріщиностійкості є сплав Ti-18,7Nb-1,0Si після гвинтової прокатки і гартування, а враховуючи також пластичність матеріалів - сплави Ti-18Nb-3,9Zr-1,0Si і Ti-11,6Nb-3,5Zr-1,12Si після вільної ковки, гвинтової прокатки та гартування. Встановлено, що корозійна і корозійно-механічна поведінка сплавів систем Ti-Nb-Si та Ti-Al-V подібна і ці сплави характеризуються високою пасиваційною здатністю у 3% розчині NaCl. Для підвищення опору корозійно-механічному руйнуванню розроблюваних сплавів систем Ti-Nb-Si і Ti-Nb-Zr-Si необхідно вести пошук шляхів оптимізації розміру зерна матриці і розподілу силіцидної фази.
Опис продукції
Вперше встановлено закономірності зміни циклічної тріщиностійкості залежно від технологічних режимів обробки сплавів системи Ti-Si-Nb, а на підставі запропонованого комплексного параметра конструкційної міцності обгрунтовано шляхи оптимізації цих сплавів для використання в якості матеріалів імплантів. Запропоновано новий конструкційний матеріал з покращеними експлуатаційними характеристиками для виготовлення імплантів.
Автори роботи
Василів Богдан Дмитрович
Горак Ігор Степанович
Подгурська Вікторія Ярославівна
Шаповалов Георгій Олександрович
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
