ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ЛЕГУВАННЯ СРІБЛОМ НА МІКРОСТРУКТУРУ ТА ВЛАСТИВОСТІ МАГНІЄВОГО СПЛАВУ NZ30K ДЛЯ ІМПЛАНТАТІВ ПРИ ОСТЕОСИНТЕЗІ

Анотація

Мета роботи. Вивчення впливу легування сріблом магнієвого сплаву NZ30K на його механічні властивості для застосування у виготовленні біодеградовних імплантатів.

Методи дослідження. Границю міцності та відносне видовження зразків визначали на розривній машині Р5 при кімнатній температурі. Мікроструктуру зразків досліджували з використанням оптичного електронного мікроскопу «Carl Zeiss» із застосуванням програмного забезпечення «Observer.D1m». Використано зразки після травлення реактивом, що містить 1% азотної кислоти, 20 % оцтової кислоти, 19 % дистильованої води, 60 % етиленгліколю. Фрактографічний аналіз зламів зразків проводили на електронному скануючому мікроскопі «JSM-6360LA». Фазовий аналіз структурних складових магнієвих сплавів вивчали на електронному мікроскопі – мікроаналізаторі з енергодисперсійною приставкою РЕММА 202М та РЕМ 16И. Дослідження на біокорозію проводили шляхом витримки зразків у розчині гелофузіну – штучного замінника крові впродовж 2, 4, 6 тижнів, з використанням термостату ТС-20 MICROmed.

Отримані результати. Показано, що срібло входило до складу комплексно легованих інтерметалідних фаз, які були додатковими центрами кристалізації. При цьому середній розмір зерна знижується майже втричі порівняно з вихідним сплавом. Встановлено, що оптимальний комплекс властивостей досягається введенням  0,1 %Ag, водночас, границя міцності підвищується на 7,9 %, а відносне видовження збільшується майже вдвічі. Встановлено, що магнієвий сплав зі сріблом (0,1%) сповільнює біокорозійні процеси та сприяє збереженню високого рівня границі міцності (σ_В = 205МПа) після витримки впродовж 6 тижнів у розчині гелофузіну. Отже, срібло є перспективним матеріалом для покращення структури та підвищення рівня механічних властивостей біодеградовних імплантатів із магнієвих сплавів.

Наукова новизна. Визначено вміст срібла для легування сплаву NZ30K, що становить 0,1 % Ag, при якому формується оптимальне співвідношення показників міцності та пластичності, подрібнення зеренної структури, а також уповільнення біокорозійних процесів.

Практична цінність. Сплав NZ30K з додаванням 0,1 % срібла є перспективним для використання у виготовленні імплантатів. Досліджений сплав забезпечує необхідний рівень властивостей до повної консолідації перелому.