Твердофазна синтеза стопів системи Zr–Ti–Nb з багатокомпонентних порошкових сумішей

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

Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна

Отримано: 06.09.2018. Завантажити: PDF

Стопи 59Zr–19Ti–22Nb та 35Zr–40Ti–25Nb (% мас.) біомедичного призначення з ОЦК-структурою одержано методою холодного пресування та вакуумного спікання багатокомпонентних порошкових сумішей. Досліджено особливості об’ємних ефектів при спіканні різних сумішей, у котрі потрібна кількість елементів вводилася у вигляді порошкових гідриду цирконію, гідриду титану, ніобію та наводненого ніобію, а також наводнених ліґатур Zr–Nb і Ti–Nb. Визначено вплив типу сумішей на мікроструктуру з метою пониження залишкової пористости синтезованих стопів. Об’ємні ефекти при нагріванні порошкових сумішей і вміст пор у синтезованих стопах визначаються, в першу чергу, типом використаних порошків і, меншою мірою, загальним хемічним складом сумішей. Введення ніобію у вигляді окремого порошку сприяє збереженню при спіканні 6–9% пор внаслідок розвитку Френкелевого ефекту при дифузійній гомогенізації системи частинок, в той час як використання ліґатур Zr–Nb і Ti–Nb забезпечує пониження кінцевої пористости обох стопів приблизно до 2%.

Ключові слова: біомедичні стопи, порошкові суміші, наводнені порошки, спікання, мікроструктура.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/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


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  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.