Тема: Влияние термообработок на температуры мартенситных превращений и деформацию микротрубок из нанокристаллическото сплава Ti - 50.9 ат. % Ni

Актуальность и востребованность изделий из сплавов на основе TiNi обусловлены особыми механическими свойствами нитинола - эффектом памяти формы и сверхэластичностью. Сплавы TiNi также обладают превосходной коррозионной стойкостью, высокой прочностью, высокой демпфирующей способностью, хорошей биосовместимостью. Важными требованиями к сплавам на основе никелида титана, используемым в медицине, являются долговечность при циклическом нагружении и стабильность механических свойств. Достичь необходимого сочетания высокого сопротивления усталости и циклической стабильности можно при использовании наноструктурных сплавов TiNi, которые отличаются повышенной прочностью, хорошей пластичностью и высокой
функциональной стабильностью.
Нанокристаллические сплавы на основе TiNi находят широкое применение в качестве материалов для медицинских имплантатов - стентов (эндопротезов), используемых в эндоваскулярной хирургии для лечения нарушений сердечно-сосудистой системы, дыхательной, пищеварительной, выделительной систем и др. Саморасширяющиеся стенты обладают эффектами памяти формы и сверхэластичности. Исходным материалом для изготовления стентов служит тонкостенная трубка из никелида титана малого диаметра. Для выполнения своей функции стент при температуре человеческого тела должен обладать необходимыми функциональными и механическими характеристиками. В результате проведения термообработок эти характеристики могут изменяться по сравнению со свойствами исходной трубки, что может отрицательно сказаться на свойствах стента. Для получения оптимальных эксплуатационных характеристик необходимо выяснить характер влияния различных термообработок на структуру и свойства материала изделия.
В настоящей работе исследовано изменение температур фазовых превращений, микроструктуры и механических свойств тонкостенной трубки из никелида титана состава Ti49.iNiso.9 при термообработках в интервале температур от 300 до 500 °С.
В ходе выполнения этой работы решались следующие задачи:
1. Ознакомиться с литературой по вопросам: мартенситные превращения в никелиде титана, эффект памяти формы и сверхэластичность, применение никелида титана в медицине.
2. Определить интервалы температур мартенситных превращений в исходном состоянии сплава и после термообработок с использованием метода электросопротивления.
3. Провести сравнительный анализ характера деформационных кривых при одноосном растяжении образцов сплава TiNi в виде микротрубок (1) исходных и (2) после термообработок при 300, 400 и 500ОС.
4. Получить деформационные кривые при циклировании в режиме «нагружение-разгрузка» при одноосном растяжении образцов сплава TiNi в виде микротрубок, термообработанных при 300 ОС.

Купить

В работе проведено исследование влияния термообработок в интервале температур от 300 до 500 °С на изменение температур фазовых превращений и механических свойств наноструктурного сплава Ti-50.9 ат.% Ni.
- Установлено, что как в исходном материале, так и после отжигов при 300, 400 и 500°С наблюдаются ступенчатые мартенситные превращения B2^R^B19'.
- Сплав после отжига при 300°С демонстрирует сверхэластичное поведение. Кривая нагружения-разгружения имеет «флагообразную» форму с уровнем критических напряжений 380 МПа, широким (до 200 МПа) гистерезисом и остаточной деформацией 0,3%.
- Деформация при T - С увеличением температуры отжига происходит сдвиг характерных температур мартенситных превращений B2^R^B19' и изменение механического поведения материала от сверхэластичности при низкотемпературном старении (300°С) к эффекту памяти формы при интенсивном выделении частиц при 400°С, а также в условиях рекристаллизационных процессах при 500°С.

Купить