Моделирование и экспериментальное исследование комбинированной интенсивной пластической деформации обработки магниевых сплавов для получения прутковых заготовок с ультрамелкозернистой структурой
Year: 2026
Type: article
Abstract: В последнее десятилетие большое внимание вызывают разработки и исследования магниевых сплавов в качестве биодеградируемых материалов с перспективными механическими и функциональными свойствами для широкого использования в медицине. Наряду с выбором оптимального химического состава большое внимание в этих работах уделяется разработке деформационных термомеханиче-ских обработок, позволяющих варьировать в магниевых сплавах микроструктуру и фазовый состав, что важно для достижения повышенных свойств. В данной работе предлагается комбинированная термомеханическая обработка, в результате кото-рой в магниевом сплаве обеспечивается не только высокий уровень механических и функциональных свойств, но и полученная заготовка имеет форму длинномер-ного прутка, необходимого для изготовления медицинских имплантатов на совре-менных станках для резания с ЧПУ. В работе в качестве материала для исследова-ний использовали популярный магниевый сплав Mg –1 % Zn – 0,18 % Ca. Для обоснования конструкции оснасток и режимов обработки проанализировано де-формационное поведение сплава – равномерность деформации, вид деформиро-ванного состояния с использованием метода конечных элементов. Определен оп-тимальный угол скругления сопряжения каналов матрицы, обеспечивающий рав-номерность деформации в процессе интенсивной пластической деформации (ИПД) по схеме равноканально-углового прессования – РКУП, позволяющей полу-чить длинномерные прутковые заготовки из магниевых сплавов с повышенными механическими свойствами. На основании проведенного экспериментального ис-следования показано, что комбинированная обработка исходного гомогенизиро-ванного сплава позволила сформировать в сплаве Mg – 1 % Zn – 0,18 % Ca ультра-мелкозернистую структуру с размером зерна около 215 нм и обеспечить образование наноразмерных частиц, что привело к значительному повышению механических свойств сплава в прутках-заготовках, предназначенных для изготовления пер-спективных имплантатов в челюстно-лицевой хирургии.
Source: Российский журнал биомеханики
Institution: Ufa University of Science and Technology
Language: Russian
Subfield: Biomaterials
Field: Materials Science
Domain: Physical Sciences
Open Access status: diamond
OpenAlex ID: W7160409331