Статьи автора

Влияние ротационной ковки на структуру, механические и коррозионные свойства сплава Mg-1,1%Zn-1,7%Dy

Номер выпуска 3 от 01.03.2023

Изучено влияние ротационной ковки (РК) со степенью деформации e = 1,28 и 2,31 на микроструктуру, коррозионную стойкость и механические свойства потенциального медицинского сплава Mg-1,1%Zn-1,7%Dy. Показано, что РК при e = 1,28 приводит к измельчению зерна исследуемого сплава практически в 10 раз (с 300-400 до 30-40 мкм). Повышение степени деформации до e = 2,31 приводит к формированию неоднородной микроструктуры с областями, содержащими зерна как размером 30-40 мкм, так и 5-10 мкм. Измельчение зерна после РК приводит к повышению стойкости к электрохимической коррозии (потенциал коррозии увеличивается от -1550±9 мВ в закаленном состоянии до -1442±23 и -1454±35 мВ после РК соответственно при e = 1,28 и 2,31), но не вызывает изменения плотности тока коррозии. При этом скорость деградации сплава растет с увеличением степени деформации вплоть до 3,46±1,06 мм/год. Измельчение структуры после РК при e = 1,28 приводит к существенному росту прочности исследуемого сплава относительно закаленного состоянии (предел прочности растет с 70±13 до 273±7 МПа) при снижении пластичности с 23,1±5,1 до 14,0±2,9%. Повышение степени деформации до e = 2,31 не приводит к росту прочности сплава (sв = 267±4 МПа), но вызывает увеличение пластичности (d = 21,1±1,6%), по-видимому, в результате текстурных изменений, происходящих в сплаве.

21 0

ВЛИЯНИЕ РОТАЦИОННОЙ КОВКИ НА СТРУКТУРУ, МЕХАНИЧЕСКИЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ЧИСТОГО ЦИНКА И СПЛАВА Zn-1%Mg-0,1%Dy

Номер выпуска 4 от 01.04.2024

Проведено исследование микроструктуры, механических свойств, коррозионной стойкости и биосовместимости in vitro чистого цинка и сплава Zn-1%Mg-0,1%Dy (мас.%) до и после ротационной ковки (РК). После РК при 200 оC в чистом цинке формируется частично рекристаллизованная структура с размером зерна ~20 мкм, а в сплаве Zn-1%Mg-0,1%Dy в структуре образуются зерна a-Zn, вытянутые вдоль направления ковки, а также глобулярные частицы фаз Mg2Zn11 и MgZn2. Формирование частично рекристаллизованной микроструктуры обеспечило повышение прочности oв чистого цинка с 44+-7 до 96+-1 МПа и одновременно пластичности B с 6,2+-1,3 до 20,2+-2,8%. Для сплава Zn-1%Mg-0,1%Dy после РК также отмечено увеличение предела прочности (с 132+-18 до 223+-16 МПа) и относительного удлинения (с 0,8+-0,5 до 5,8+-1,1%). При этом РК не приводит к изменению потенциала коррозии исследуемых материалов, но ускоряет коррозию чистого цинка и замедляет коррозию сплава Zn-1%Mg-0,1%Dy. Биосовместимость сплава Zn-1%Mg-0,1%Dy после РК не ухудшалась, а биосовместимость чистого цинка после обработки стала лучше, что снижает риск его цитопатогенного воздействия при длительном контакте образцов с кровью. В целом комбинация легирования чистого цинка магнием и диспрозием с ротационной ковкой позволяет существенно повысить его прочность и коррозионную стойкость без ухудшения биосовместимости.

22 0