Айкин Н.Д., Шаломеев В.А., Цивирко Э.И.
(ЗНТУ,г. Запорожье)

E-mail: gr@radiocom.net.ua

Ежегодно в нашей стране и за рубежом проводят миллионы хирургических операций, связанных с переломами костной ткани, большая часть которых предусматривает фиксацию хирургическими имплантатами. Традиционные методы остеосинтеза используют имплантаты,сделанные из титана или стали. Такие долговечные имплантаты являются инородными телами, которые несут сильный риск местного воспаления. Кроме того, они навсегда блокируют кость от механическоговоздействия, затрудняя стабилизацию костной ткани, которая необходима при механических нагрузках. Для того, чтобы избежать таких негативных последствий, проводятся операции по удалению имплантатов. Эти операции очень затратные и не исключают риск повторных переломов, а также требуют дополнительного времени для повторного лечения. Решением этой проблемы является применение биосовместимых магниевых имплантатов, способных растворяться в организме человека, что исключает проведение повторных операций по их удалению, ускоряет выздоровление и в ряде случаев сохраняет жизнь человеку.
Основными методамиразработки магниевых сплавов для имплантатов являются:
1. Формирование сложнолегированного твердого раствора.
2. Упрочнение металлов и сплавов дисперсными частицами.
3. Создание оптимального режима термической обработки.
На основе этогоопределены перспективные элементы для легирования магниевых сплавов: Nd, Ge, Ag, Si, Y, Sc, Zr, Ti, Hf.
Исследовали влияние выше упомянутых легирующих элементов на структуру и механические свойства отливок из магниевого сплава МЛ5.
Добавки изучаемых легирующих элементов в сплав МЛ5 обеспечивали матовую мелкокристаллическую структуру, приводили к уменьшению расстояния между осями дендритов второго порядка иуменьшениюразмера структурных элементов, а также дроблению эвтектикиδ+γ(Mg17Al12).
Легированиесплава МЛ5 уменьшалозернона 30...40%, повышало микротвердость структурных элементов и способствовало измельчениюинтерметаллидных фаз. При этом, более сильно измельчали зерно элементы 4 подгруппы (Ti, Zr и Hf) периодической системы.
Введениеизучаемых легирующих элементов в базовый сплав повысило количество сферических и пластинчатых интерметаллидных фаз, которые отличались по топологии и морфологии, и способствовало изменению их химического состава.
Количество интерметаллидов увеличивалось интенсивнее с увеличением содержания легирующих элементов от 0,05 до 1,0%, что приводило к измельчению зерна и увеличению прочности сплава.Пластичность сплава в зависимости от количества интерметаллидовимела нелинейную зависимость и заметно увеличивалась при объемной долеинтерметаллидов 300...450 х 10-3 и уменьшалась с дальнейшим ростом их количества. При увеличении содержания легирующих элементов свыше 1,0% наблюдалось дальнейшее измельчение зерна и рост количества интерметаллидов, при этом пластичность сплава уменьшалась, приводя к его охрупчиванию.
Таким образом, изучаемые легирующие элементыспособствовали увеличению физико-механических свойств магниевого сплава. В результате этого были разработаны сплавы с повышенным уровнем механических свойств которые подходят для производства различных имплантатов для медицины.

Сведения про авторов:
ФИО:Айкин Никита Дмитриевич,
E-mail: fitone14@gmail.com
Шаломеев Вадим Анатолиевич
E-mail: gr@radiocom.net.ua
Цивирко Эдуард Иванович
E-mail: gr@radiocom.net.ua