Аннотация 2
Введение 7
1 Литературный обзор 8
1.1 Общеизвестные научные данные о магниевых сплавах 8
1.2 Научные данные сплава МА14 (ZK60). Влияние легирующих элементов 11
1.3 Коррозионная усталость магниевых сплавов 20
1.3.1 Способы обработки магниевых сплавов 23
1.3.2 Проведение испытаний на коррозионную усталость 24
1.4 Формирование цели и задач работы 26
2 Методики по исследованиям магниевых сплавов 28
2.1 Методики по испытаниям на коррозионную усталость МА14 33
3 Экспериментальные результаты 40
3.1 Влияние частоты испытаний на коррозионную усталость 43
3.2 Влияние шероховатости поверхности 45
3.3 Влияние циркониевых покрытий 47
Заключение 52
Список используемых источников 53
Магниевые сплавы являются одними из самых легких конструкционных материалов [30]. Они стали широко используемыми для различных технических применений, особенно в автомобильной и авиационной промышленности, электронике [18,27,43]. Также магниевые сплавы имеют большой потенциал для использования в медицине и представляют собой современный класс биоразлагаемых металлических материалов, которые привлекают всё большее внимание в качестве потенциального матричного материала для биомедицинских применений [20,22,33].
Ожидается, что объём мирового рынка магниевых сплавов достигнет 4,254 млн. долларов США в 2028 году, а темпы роста в течение прогнозируемого периода составят 11,8%. Быстрое распространение электромобилей, растущие инициативы по поддержке со стороны правительств различных стран. Появление и внедрение инновационных процессов, таких как рео-литьё и тиксоформирование; рост осведомлённости о преимуществах использования магниевых сплавов перед другими сплавами, растущее использование в различных отраслях промышленности, таких как аэрокосмическая, оборонная и медицинская являются одними из основных факторов, которые, как ожидается, будут в значительной степени стимулировать рост рынка магниевых сплавов. Однако колебания стоимости магния и проблемы, связанные со сваркой и коррозией магниевых сплавов, являются факторами, которые могут сдерживать рост рынка в определённой степени [22].
В настоящее время наблюдается увеличение спроса на изделия из магниевых сплавов. Доминирующей технологией в производстве этих изделий является фасонное литьё, особенно литьё под давлением в машинах с горячей и холодной камерами [36].
Магниевые сплавы являются одними из самых легких конструкционных материалов. Низкая плотность, высокая удельная прочность и ряд других свойств обеспечивают постоянный интерес к их использованию в качестве материала для конструкционных элементов в медицине.
Настоящая работа проводилась на фоне исследований, аналогичным образом демонстрирующих значительное снижение усталостных характеристик сплавов на основе Mg в коррозионных средах, содержащих ионы хлора, например, в биологических жидкостях, в частности, в растворе Рингера (0,9% NaCl). Основное внимание уделялось влиянию частоты на усталостную долговечность, влиянию шероховатости поверхности и тонкого покрытия Zr.
Возникновение коррозионной усталости в сплавах Mg усугубляется сильной чувствительностью к частоте испытаний. Усталостная долговечность или прочность значительно снижается с уменьшением частоты испытаний, то есть с увеличением времени воздействия агрессивной среды. Таким образом, настоящие результаты указывают на интересную область исследований, которая заключается во взаимодействии между коррозией, стресс- коррозионным растрескиванием и циклическими нагрузками.
Обработка поверхности путем тонкой механической полировки или нанесения тонкого металлического биосовместимого покрытия, которое может помочь улучшить слабую защитную способность пассивного слоя на поверхности магния не гарантирует эквивалентного улучшения сопротивления коррозионной усталости. Следовательно, есть еще к чему стремиться, чтобы улучшить практичность процедур обработки поверхности, которые могут быть применены к сплавам Mg, предназначенным для функционального биомедицинского применения. В сочетании с обоснованным выбором химического состава, уточнение микроструктуры с помощью методов сильной пластической деформации может быть эффективной стратегией, которую стоит изучить.
