Влияние интенсивной пластической деформации на механические свойства чистого цинка

Новыми и весьма перспективными материалами для изготовления медицинских имплантатов являются биодеградируемые металлы, которые имеют свойство растворяться в организме. В настоящее время исследования ведутся по трем направлениям: Mg, Fe и Zn сплавам. Сплавы на основе цинка и цинк имеют хорошую растворимость в организме, что соответствует клиническим требованиям имплантатов. Вместе с тем чистый цинк имеет невысокие механические свойства, в том числе твердости и временного сопротивления материала (предела прочности). Поэтому в настоящее время ведутся активные поиски методов повышения прочностных свойств чистого цинка, в частности путем легирования. Другим известным подходом является формирование ультрамелкозернистой структуры методами интенсивной пластической деформации, в основе которых лежит применение больших пластических деформаций в условиях повышенных давлений и относительно низких гомологических температур. В настоящей работе изучено влияние интенсивной пластической деформации кручением (ИПДК) чистого цинка с различным количеством оборотов. Приведены расчеты сдвиговой деформации после ИПДК. Исследована зависимость механических свойств и микроструктуры от степени деформации. Проведены испытания на растяжение при комнатной температуре, а также измерение микротвердости. Структура изучена методом растровой электронной микроскопии и оптики. Установлено, что применение ИПДК приводит к повышению предела прочности чистого цинка до 140 МПа и пластичности до 40 % в результате динамической рекристаллизации.