Thermal stability of extruded Mg-Y-Nd alloy structure

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 26 No. 2 2024 181 MATERIAL SCIENCE Рис. 6. Фрагменты рентгенограмм экструдированного сплава Mg-2.9Y-1.3Nd и после отжигов Fig. 6. Fragments of XRD patterns of extruded Mg-2.9Y-1.3Nd alloy and after annealing 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 (104) экструд. (105) (114) (112) (203) (004) 100 ο С 300 ο С 350 ο С 450 ο С (102) (201) (103) (210) (101) (110) (002) (100) 2θ, град 525 ο С (211) (200) Таким образом, при термическом воздействии в интервале температур 100…450 °С в течение одного часа в сплаве Mg-2.9Y-1.3Nd бимодальная структура сохраняется при некотором росте мелкодисперсных частиц Mg24Y5, а также выделений β-, β′- и β1-фаз и трансформации их морфологии. Заключение Показано, что в деформированном экструзией магниевом сплаве Mg-2.9Y-1.3Nd формируется бимодальная структура, представленная α-зернами со средним размером 17 мкм и текстурированными полосами со средним размером зерна 1 мкм. Установлено, что кроме стабильной основной α-фазы магния в структуре формируются интерметаллидные частицы Mg24Y5 и выделения трех типов β-, β′- и β1-фаз. Термическое воздействие в интервале температур 100…450 °С в течение одного часа не оказывает влияния на общий характер структуры в сплаве Mg-2.9Y-1.3Nd, но способствует увеличению линейных размеров β-, β′- и β1-фаз. Выявлено, что в диапазоне температур отжига 300…450 °С наблюдается изменение морфологии β-, β′- и β1-фаз при сохранении среднего размера зерна основной α-фазы. Отжиг при температуре 525 °С приводит к заметной трансформации бимодальной микроструктуры, что связано с активными процессами рекристаллизации и ростом зерна основной α-фазы, размеров частиц Mg24Y5, а также выделений β-, β′- и β1-фаз. Список литературы 1. Biomedical titanium alloys with Young’s moduli close to that of cortical bone / M. Niinomi, Y. Liu, M. Nakai, H. Lui, H. Li // Regenerative Biomaterials. − 2016. − Vol. 3. − P. 173−185. − DOI: 10.1093/rb/rbw016. 2. Magnesium based implants for functional bone tissue regeneration – A review / G. Uppal, A. Thakur, A. Chauhan, S. Bala // Journal of Magnesium and Alloys. – 2022. − Vol. 10 (2). − P. 356–386. − DOI: 10.1016/j.jma.2021.08.017. 3. Current status on clinical applications of magnesium-based orthopaedic implants: A review from clinical translational perspective / D. Zhao, F. Witte, F. Lu, J. Wang, J. Li, L. Qin // Biomaterials. − 2016. − Vol. 112. − P. 287–302. − DOI: 10.1016/j. biomaterials.2016.10.017. 4. Bioabsorbable magnesium versus standard titanium compression screws for fi xation of distal metatarsal osteotomies – 3 year results of a randomized clinical trial / C. Plaass, C. Von Falck, S. Ettinger, L. Sonnow, F. Calderone, A. Weizbauer, J. Reifenrath, L. Claassen, H. Waizy, K. Daniilidis, C. StukenborgColsman, H. Windhagen // Journal of Orthopaedic Science. – 2018. − Vol. 23 (2). − P. 321−327. − DOI: 10.1016/j.jos.2017.11.005. 5. Magnesium biomaterials for orthopedic application: A review from a biological perspective / J. Walker, S. Shadanbaz, T. Woodfi eld, M. Staiger, G. Dias // Journal of Biomedical Materials Research. Part B: Applied Biomaterials. − 2014. − Vol. 102 (6). − P. 1316−1331. − DOI: 10.1002/jbm.b.33113. 6. Degradable biomaterials based on magnesium corrosion / F.Witte, N. Hort, C. Vogt, S. Cohen, K. Kainer, R. Willumeit, F. Feyerabend // Current Opinion in Solid State and Materials Science. – 2008. − Vol. 12 (5–6). − P. 63−72. − DOI: 10.1016/j.cossms.2009.04.001. 7. Zheng Y., Gu X., Witte F. Biodegradable metals // Materials Science and Engineering: Reports. − 2014. − Vol. 77. − P. 1–34. − DOI: 10.1016/j.mser.2014.01.001. 8. Sun H.F., Li C.J., Fang W.B. Evolution of microstructure and mechanical properties of Mg–3.0Zn–.2Ca– 0.5Y alloy by extrusion at various temperatures // Journal of Materials ProcessingTechnology. − 2016. − Vol. 229. − P. 633–640. − DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2015.10.021. 9. Research progress of biodegradable magnesiumbased biomedical materials: A review / J. Wang, J. Dou, Z. Wang, C. Hu, H. Yu, C. Chen // Journal of Alloys and Compounds. − 2022. − Vol. 923. − P. 66377. − DOI: 10.1016/j.jallcom.2022.166377. 10. Eff ect of multiaxial forging on microstructure and mechanical properties of Mg-0.8Ca alloy / N.Yu. Yurchenko, N.D. Stepanov, G.A. Salishchev, L.L. Rokhlin, S.V. Dobatkin // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. − 2014. − Vol. 63. − P. 1−7. − DOI: 10.1088/1757-899X/63/1/012075.

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1