ВЛИЯНИЕ ИНТЕНСИВНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ ЭКСТРУЗИЕЙ НА МИКРОСТРУКТУРУ И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БИОРЕЗОРБИРУЕМЫХ МАГНИЕВЫХ СПЛАВОВ Mg-Y-Nd и Mg-Ca: 10.25712/ASTU.1811-1416.2022.04.007

Никита Андреевич  Лугинин; Анна Юрьевна  Ерошенко; Елена Викторовна  Легостаева; Юрген  Шмидт; Алексей Иванович  Толмачев; Павел Викторович  Уваркин; Юрий Петрович  Шаркеев

Авторы

Никита Андреевич Лугинин Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Академический проспект, 2/4, 634055, Томск, Россия; Томский политехнический университет, пр. Ленина, 30, 634050, Томск, Россия https://orcid.org/0000-0001-6504-8193
Анна Юрьевна Ерошенко Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Академический проспект, 2/4, 634055, Томск, Россия https://orcid.org/0000-0001-8812-9287
Елена Викторовна Легостаева Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Академический проспект, 2/4, 634055, Томск, Россия https://orcid.org/0000-0003-3684-9930
Юрген Шмидт Промышленно-исследовательский комплекс «Innovent», Прюссингштрассе, 27B, 07745, Йена, Германия https://orcid.org/0000-0002-9377-2119
Алексей Иванович Толмачев Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Академический проспект, 2/4, 634055, Томск, Россия https://orcid.org/0000-0003-4669-8478
Павел Викторович Уваркин Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Академический проспект, 2/4, 634055, Томск, Россия https://orcid.org/0000-0003-1169-3765
Юрий Петрович Шаркеев Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Академический проспект, 2/4, 634055, Томск, Россия; Томский политехнический университет, пр. Ленина, 30, 634050, Томск, Россия https://orcid.org/0000-0001-5037-245X

Ключевые слова:

магниевые сплавы, интенсивная пластическая деформация, биорезорбируемые металлы, микроструктура, механические свойства, коррозионные свойства

Аннотация

Выполнено исследование влияние экструзии на механические свойства биомедицинских сплавов на основе систем Mg-Y-Nd и Mg-Ca. Сплавы деформировали методом горячей обратной экструзии, накопленная деформация составила e=1,46. Показано, что в результате экструзии в сплавах формируются дисперсно-упрочненные частицами Mg₂₄Y₅ и Mg₂Ca бимодальные структуры, состоящие из зерен a-фазы магния со средним размером 14 и 9 мкм соответственно для Mg-Y-Nd и Mg-Ca и зерен a-фазы с размерами менее 1 мкм для обоих сплавов, объемная доля которой составила 22 и 50 %, соответственно. Бимодальная структура в сплавах Mg-Y-Nd и Mg-Ca обеспечивает повышение условного предела текучести, предела прочности в 1,5 и 2,5 раза, а пластичности – в 1,8 и 6,3 раза, соответственно, что связано с субструктурым упрочнением, перераспределением фазового состава и формирующейся текстурой. Показано, что обработка экструзией сплава Mg-Y-Nd не приводит к ухудшению коррозионной стойкости сплава в физиологическом растворе (раствор 0,9 % NaCl в дистиллированной воде, pH = 7) в отличие от сплава Mg-Ca, в котором присутствие большей объемной доли ультрамелких зерен и межзеренных границ способствует значительному увеличению скорости коррозии.