Влияние легирования цирконием на структуру и свойства сплавов системы Ti - 40 % Nb

А. А. Попов, Р. И. Петров, Н. А. Попов, И. В. Нарыгина, М. А. Жилякова, К. И. Луговая

Аннотация


Исследованы процессы распада метастабильной β-фазы в закаленных сплавах Ti - 40 % Nb - (5 - 9) % Zr во время старения при 400 и 500 °C. Установлены временные интервалы выделения вторых фаз (α и ω). Проанализировано влияние легирования сплавов цирконием от 5 до 9 % (масс.) на изменение структуры, фазового состава и свойств после закалки и старения. Рассмотрено влияние дополнительной пластической деформации прокаткой после закалки на сдвиг температурных интервалов выделения вторых фаз в исследуемых сплавах при последующем старении.

Ключевые слова


Ti - 40 % Nb; легирование цирконием; закалка; старение; структура; фазовый состав; свойства; распад метастабильного β-твердого раствора; морфология вторых фаз; горячая пластическая деформация

Полный текст:

PDF

Литература


Gepreel M. Abdel-Hady, Niinomi M. Biocompatibility of Ti-alloys for long-term implantation // Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. 2013. V. 20. P. 407 - 415. (DOI: 10.1016/j.jmbbm.2012.11.014)

Weng W., Biesiekierski A., Lin J. S. et. al. Development of beta-type Ti - Nb - Zr - Mo alloys for orthopedic applications // Applied Materials Today. 2021. V. 22, No. 100968. (DOI: 10.1016/j.apmt.2021.100968)

Strбskэ J., Preisler D., Seiner H. et al. Achieving high strength and low elastic modulus in interstitial biomedical Ti - Nb - Zr - O alloys through compositional optimization // Materials Science and Engineering A. 2022. V. 8396, No. 142833. (DOI: 10.1016/j.msea.2022.142833)

Illarionov A., Belikov S., Grib S., Yurovskikh А. Metallic materials for medical use // MATEC Web of Conferences. 2017. V. 132, No. 03003. (DOI: 10.1051/matecconf/20171с3203003)

Илларионов А. Г., Гриб С. В., Илларионова С. М., Попов А. А. Связь структуры, фазового состава, физико-механических свойств в закаленных сплавах системы Ti - Nb // Физика металлов и металловедение. 2019. Т. 120, № 2. С. 150 - 156. (DOI: 10.1134/S0031918X19020054)

Abdel-Hady M., Fuwa H., Hinoshita K. et al. Phase stability change with Zr content in β-type Ti - Nb alloys // Scripta Materialia. 2007. V. 57. P. 1000 - 1003. (DOI: 10.1016/j.scriptamat.2007.08.003)

Sakaguchi N., Mitsuo N., Akahori T. et al. Effects of alloying elements on elastic modulus of Ti - Nb - Ta - Zr system alloy for biomedical applications // Materials Science Forum. 2004. V. 449 - 452. P. 1269 - 1272. (DOI: 10.4028/www.scientific.net/msf.449-452.1269)

Pang E. L., Hildyard E. M., Connor L. D. et al. The effect of quench rate on the β - α'' martensitic transformation in Ti - Nb alloys // Materials Science and Engineering A. 2021. V. 817, No. 141240. (DOI: 10.1016/j.msea.2021.141240)

Pang E. L., Pickering E. J., Baik S. I. et al. The effect of zirconium on the omega phase in Ti - 24Nb - [0 - 8]Zr (at.%) alloys // Acta Materialia. 2018. V. 153. P. 62 - 70. (DOI: 10.1016/j.actamat.2018.04.016)

Banerjee S., Tewari R., Dey G. K. Omega phase transformation - morphologies and mechanisms // International Journal of Materials Research. 2006. V. 97. P. 963 - 977. (DOI: 10.1515/ijmr-2006-0154)

Illarionov A. G., Narygina I. V., Grib S. V. Temperature range definition of phase transformation in experimental biocompatible Ti - Nb - Zr system alloys by various methods // Materials Today: Proceedings. 2019. V. 19. P. 2385 - 2388. (DOI: 10.1016/j.matpr.2019.08.040)




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2022.9.45-50

© Издательский дом «Фолиум», 1998–2024