Вплив легування золотом на структуру та властивості магнієвого сплаву NZ30K: Metalozn. obrobka met., 2022, Vol. 28 No. 4, 3-10

В. Л. Грешта; В. А. Шаломєєв; А. В. Джус

doi:10.15407/mom2022.04.003

Автор(и)

В. Л. Грешта Національний університет «Запорізька політехніка», Запоріжжя https://orcid.org/0000-0002-4589-6811
В. А. Шаломєєв Національний університет «Запорізька політехніка», Запоріжжя https://orcid.org/0000-0002-6091-837X
А. В. Джус Національний університет «Запорізька політехніка», Запоріжжя

DOI:

https://doi.org/10.15407/mom2022.04.003

Ключові слова:

NZ30K, золото, біодеградовні імплантати, мікроструктура, рентгеноспектральний мікроаналіз, механічні властивості, біокорозія

Анотація

У даній роботі було проведено дослідження покращення структури та властивостей ливарного магнієвого сплаву NZ30K шляхом легування золотом, для застосування в остеосинтезі. Золото є безпечним легувальним елементом для організму людини. Досліджено вплив легування 0,05%, 1,0% та 0,2% Au, на фазово-структурний склад магнієвого сплаву NZ30K. Проведено кількісну оцінку структурних складових сплаву. Показано, що золото входить до складу комплексно легованих інтерметалідних фаз, які слугують додатковими центрами кристалізації. Оптимальний комплекс властивостей досягається введенням 0,1 % Au. Середній розмір зерна зменшується порівняно з вихідним сплавом відповідно збільшенню вмісту золота в сплаві. Також подрібнюються структурні складові сплаву.
З’ясовано, що для сплаву NZ30K+0,1%Au спостерігалось одночасне підвищення границі міцності на 7,8%, та збільшення відносного видовження майже вдвічі.
Для можливості використання біодеградовного магнієвого сплаву у виготовленні фіксаторів при остеосинтезі було досліджено процеси біокорозії. З’ясовано, що додавання 0,1% Au сповільнює біокорозійні процеси та сприяє збереженню високого рівня границі міцності (σ_В = 200МПа) після витримки впродовж 6 місяців у розчині гелофузіну. Показано, що золото є перспективним матеріалом для покращення структури та підвищення властивостей біодеградовних імлантатів із магнієвих сплавів.

Посилання

Allizond V., Comini S., Cufﬁni A. M., Banch G., Antimicrobial Activity of Medical Materials,2022, Issue 11 (4), pp. 529. [in English].

Myuller M.Ye., Algover M., Shnayder R., Villinegger Kh. Rukovodstvo po vnutrennemu osteosintezu (Manual of internal osteosynthesis), M.: Ad Marginem, 1996, 750 p. [in Russian].

Dudko O. G. Herald of orthopedics, traumatology and prosthetics, 2011, No. 1, pp. 80–85.

Staiger M.P., Pietak A.M., Huadmai J., Dias G., Biomaterials, 2006, Vol. 27 (9), pp. 1728-1734 [in English].https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2005.10.003

Bоrca A.C., Neacsu I.A., Vasile O.R., Ciuca I., Vasile I.M., Fayeq M.A., Vasile B.S. J. Morphol. Embryol., 2018, Vol. 59 (1), pp. 49-54 [in English].

Chemiris A.I., Tsivirko E.I., Chernyy V.N., Shalomeyev V.A., Yatsun Ye.V., Travma. 2011, Vol. 12 (3). [in Russian].

Diagrammy sostoyaniya dvoynykh metallicheskikh sistem (Diagrams of the state of binary metal systems): a reference book in 3 volumes / ed. I.P. Lyakisheva. M.: Mashinostroyeniye, 1996, Vol. 1, 992 p. [in Russian].

Khlebtsov N.G., Dykman L.A. Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer., 2010, Vol. 111 (1), pp. 1-35 [in English].

Schalkhammer Th., Chem. Monthly.,1998, Vol. 129, pp. 1067-1092 [in English].