Твердофазный синтез сплавов системы Zr–Ti–Nb из многокомпонентных порошковых смесей

Д. В. Оришич, Д. Г. Саввакін, О. О. Стасюк, Б. Я. Меламед

Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина

Получена: 06.09.2018. Скачать: PDF

Сплавы 59Zr–19Ti–22Nb и 35Zr–40Ti–25Nb (% масс.) биомедицинского назначения с ОЦК-структурой получены методом холодного прессования и вакуумного спекания многокомпонентных порошковых смесей. Исследованы особенности объёмных эффектов при спекании разных смесей, в которые необходимое количество элементов вводилось в виде порошковых гидрида циркония, гидрида титана, ниобия и наводороженного ниобия, а также наводороженных лигатур Zr–Nb и Ti–Nb. Определено влияние типа смесей на микроструктуру синтезированных сплавов с целью снижения остаточной пористости. Объёмные эффекты при нагревании смесей и содержание пор в конечных сплавах определяются, в первую очередь, типом использованных порошков и, в меньшей мере, общим химическим составом смесей. Введение ниобия в виде отдельного порошка сохраняет при спекании 6–9% пор вследствие развития эффекта Френкеля при диффузионной гомогенизации системы частиц; в то же время использование лигатур Zr–Nb и Ti–Nb обеспечивает снижение пористости обоих сплавов приблизительно до 2%.

Ключевые слова: биомедицинские сплавы, порошковые смеси, наводороженные порошки, спекание, микроструктура.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v41/i02/0213.html

PACS: 61.43.Gt, 61.66.Dk, 61.72.Ff, 62.20.-x, 81.05.Bx, 81.05.Rm, 81.20.Ev


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. M. Niinomi, Metall. Mater. Trans. A, 33: 477 (2002). Crossref
  2. M. Niinomi, M. Nakai, and J. Hieda, Acta Biomaterialia, 8: 3888 (2012). Crossref
  3. M. Takahashi, E. Kobayashi, H. Doi, T. Yoneyama, and H. Hamanaka, J. Jpn. Inst. Met., 64: 1120-6 (2000). Crossref
  4. G. J. Yang and T. Zhang, J. Alloy Compd., 392: 291-4 (2005). Crossref
  5. О. М. Ивасишин, А. А. Попов, О. П. Карасевская, П. E. Марковский, Б. Н. Мордюк, И. А. Скиба, А. Г. Илларионов, Металлофиз. новейшие технол., 33, № 5: 675 (2011).
  6. С. В. Гриб, А. Г. Илларионов, А. А. Попов, О. М. Ивасишин, Физика металлов и металловедение, 115, № 6: 638 (2014). Crossref
  7. A. N. Timoshevskii, S. Yablonovskyy, and O. M. Ivasishin, Functional Materials, 19, No. 2: 266 (2012). Crossref
  8. Д. Г. Саввакин, Н. М. Гуменяк, Металлофиз. новейшие технол., 35, № 3: 349 (2013).
  9. О. М. Івасишин, Д. Г. Саввакін, ФХММ, 51, № 4: 27 (2015).
  10. F. H. Froes and D. Eylon, Inter. Mater. Rev., 35, No. 3: 162 (1990). Crossref
  11. O. M. Ivasishin and D. G. Savvakin, Key Engineering Materials, 436: 113 (2010). Crossref
  12. О. М. Івасишин, О. П. Карасевська, Д. Г. Саввакін, М. М. Гуменяк, Я. І. Мельник, О. О. Стасюк, Металлофиз. новейшие технол., 38, № 11: 1527 (2016). Crossref
  13. DICTRA Software Database.