engineer of the Research Institute of Advanced Technologies
инженер НИИ прогрессивных технологий
PhD (Physics and Mathematics), senior researcher of the Research Institute of Advanced Technologies
кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник НИИ прогрессивных технологий
junior researcher of the Research Institute of Advanced Technologies
младший научный сотрудник НИИ прогрессивных технологий
PhD (Physics and Mathematics), senior researcher of the Research Institute of Advanced Technologies
кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник НИИ прогрессивных технологий
Doctor of Sciences (Physics and Mathematics), Associate Professor, professor of Chair “General and Theoretical Physics”, leading researcher of the Research Institute of Advanced Technologies
доктор физико-математических наук, доцент, профессор кафедры «Общая и теоретическая физика», ведущий научный сотрудник НИИ прогрессивных технологий
Doctor of Sciences (Physics and Mathematics), Professor, Director of the Research Institute of Advanced Technologies
доктор физико-математических наук, профессор, директор НИИ прогрессивных технологий
Biocompatibility makes magnesium alloys attractive functional materials in terms of their use as biodegradable implants. However, the technologies for manufacturing semi-finished products carry a possible diversity of the local strain rate and temperature within a rather wide range, which affects the processed material structure and properties. The purpose of the study is to determine the range of temperatures and resistance to deformation, at which there is no negative effect on the main structural characteristics of the processed material, using the example of a medical purposes alloy of the Mg–Zn–Y alloying system. The authors carried out mechanical tests of a biodegradable Mg–1Zn–2.9Y magnesium alloy at various temperatures and strain rates. The influence of temperatures in the range of 20...400 °C on the structure and properties of the Mg–Zn–Y system alloy is disclosed. Starting from a temperature of 350 °C, the process of dynamic recrystallization is accompanied both by the complete restoration (return) of the original microstructure and by coarsening of the grain size, which can adversely affect the material functional characteristics. The high thermal stability of the biodegradable Mg–1Zn–2.9Y magnesium alloy is revealed, which probably results from the presence of the LPSO phase in it. The study shows that the deformation process is accompanied by twinning. At a strain rate of 2∙10−2 s−1 over the entire temperature range, the grain size distribution slightly narrows and shifts towards smaller diameters. The application of the obtained results in technological processes for manufacturing medical semi-finished products will help to solve the issue of microstructure instability at the stage of transition from a semi-finished product to a finished product during subsequent thermomechanical treatments.
Биосовместимость делает сплавы магния привлекательными функциональными материалами с точки зрения их использования в качестве биорезорбируемых имплантатов. Однако технологии изготовления полуфабрикатов несут в себе возможное варьирование локальной скорости деформации и температуры в достаточно широком диапазоне, что сказывается на структуре и свойствах обрабатываемого материала. Цель исследования состоит в определении диапазона температур и стойкостей деформации, при которых не происходит отрицательного влияния на основные структурные характеристики обрабатываемого материала, на примере сплава медицинского назначения системы легирования Mg–Zn–Y. Проведены механические испытания биоразлагаемого магниевого сплава Mg–1Zn–2,9Y при различных температурах и скоростях деформации. Раскрыто влияние температур в диапазоне 20…400 °C на структуру и свойства сплава системы Mg–Zn–Y. Начиная с температуры 350 °C, процесс динамической рекристаллизации сопровождается не только полным восстановлением (возвратом) исходной микроструктуры, но и укрупнением размеров зерна, что может негативно сказаться на функциональных характеристиках материала. Выявлена высокая термостабильность биоразлагаемого магниевого сплава Mg–1Zn–2,9Y, что, вероятно, объясняется наличием в нем LPSO-фазы. Показано, что деформационный процесс сопровождается двойникованием. При скорости деформации 2∙10−2 с−1 во всем температурном диапазоне распределение зерен по размерам несколько сужается и смещается в сторону меньших диаметров. Использование полученных результатов в технологических процессах изготовления полуфабрикатов медицинского назначения поможет решить проблему нестабильности микроструктуры на стадии перехода от полуфабриката в изделие при последующих термомеханических обработках.