Дослідження впливу термообробки на структуру і властивості біосумісних стопів Ti–18Nb–xSi
О. М. Шевченко1, Л. Д. Кулак1, М. М. Кузьменко1, О. Ю. Коваль1, А. В. Котко1, Н. В. Ульянчич1, О. О. Півень2, Т. П. Рубан2, С. О. Фірстов1
1Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України, вул. Академіка Кржижановського, 3, 03142 Київ, Україна
2Інститут молекулярної біології і генетики НАН України, вул. Академіка Заболотного, 150, 03143 Київ, Україна
Отримано: 18.03.2021. Завантажити: PDF
Проведено дослідження литих стопів Ti–18Nb–xSi з вмістом кремнію від 0,6 до 1,2% ваг. Вивчали утворення силіцидів за різних умов термообробки (температури і витримки), їхній розподіл, динаміку росту та розчинення, а також вплив на твердість і біологічні властивості. Найбільше виділення силіцидів (Ti, Nb)3Si відбувається в результаті евтектоїдного розпаду твердого розчину за 800–900°С. У процесі гартування в інтервалі температур ≤ 1000°С переважно на межі зерен і дефектах структури виділяються силіцидні частинки з розмірами > 0,05 мкм, які не впливають на рух дислокацій у випадку пластичної деформації. Тому за даних температур стопи не зміцнюються, їхня твердість є досить низькою. Витримка призводить до зростання розмірів силіцидів і подальшого зниження твердості. За вищих температур гартування за рахунок виділення на дефектах всередині мартенситних пластин більш дисперсних і твердих Ti5Si3 силіцидів спостерігається збільшення твердості як результат балансу між дисперсійним твердінням і зниженням твердорозчинного зміцнення, оскільки кремній у разі утворення силіцидів видаляється з розчину. Культивування клітин invitro на зразках стопів Ti–18Nb–xSi показало, що леґування кремнієм підвищує їхню біоактивність. Найбільшу проліферацію клітин спостерігали на стопі Ti–18Nb–1,2Si, що може свідчити про вплив на біосумісність силіцидів.
Ключові слова: структура стопів Ti–Nb–Si, силіциди, зміцнення, біосумісність.
URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v43/i07/0887.html
PACS: 61.72.sd, 64.75.Bc, 64.75.Nx, 81.30.Kf, 81.40.Cd, 81.40.Ef, 87.85.jj