Сучасна електрометалургія, 2024, №03



2024 №03 (02)

DOI of Article 10.37434/sem2024.03.03

2024 №03 (04)

---

Сучасна електрометалургія, 2024, #3, 21-30 pages

Розробка технології виготовлення біосумісного сплаву на основі системи цирконій–титан–ніобій для медичних імплантатів

О.В. Овчинников¹, В.О. Березос², В.С. Єфанов³, Д.С. Ахонін², Д.І. Мозуленко⁴

¹АТ «Інститут титану». 69035, м. Запоріжжя, просп. Соборний, 180.
²ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАНУ. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. Е-mail: titan.paton@gmail.com
³Український державний університет науки і технологій. 49010, м. Дніпро, вул. Лазаряна, 2
⁴Національний університет «Запорізька політехніка». 69063, м. Запоріжжя, вул. Жуковського, 64

Реферат
Наведено огляд розробки і застосування біосумісних сплавів на основі цирконію, титану та ніобію, які відрізняються низьким модулем пружності. Розроблено технологію отримання біосумісного сплаву 60Zr–20Ti–20Nb і напівфабрикатів з них у вигляді прутків та порошку для адитивного виробництва, досліджено їх структуру та механічні властивості. Показано перспективність застосування розробленого біосумісного сплаву 60Zr–20Ti– 20Nb для виготовлення медичних імплантатів. Бібліог�. 15, табл. 7, рис. 12.
Ключові слова: цирконій, титан, ніобій, біосумісні сплави, електронно-променева плавка, технологічні режими, хімічний склад, структура, модуль пружності, механічні властивості

Отримано 16.05.2024
Отримано у переглянутому вигляді 02.07.2024
Прийнято 09.09.2024

Список літератури

1. Liu, Xuanyong, Chu, Paul K., Ding, Chuanxian (2004) Surface modification of titanium, titanium alloys, and related materials for biomedical application. Materials Sci. and Eng.: R: Reports, 47(3), 49–121. DOI: https://doi.org/10.1016/j.mser.2004.11.001
2. Elias, C.N., Lima, J.H.C., Valiev, R., Meyers, M.A. (2008) Biomedical applications of titanium and its alloys. JOM, 60(3), 46–49. DOI: https://doi.org/10.1007/s11837-008-0031-1. S2CID 12056136
3. Niinomi, M. (2000) Development of high biocompatible titanium alloys. Func. Mater., 20, 36–44.
4. Fellah, Mamoun, Labaiz, Mohamed, Assala, Omar et al. (2014) Tribological behavior of Ti–6Al–4V and Ti–6Al–7Nb alloys for total hip prosthesis. Advances in Tribology, 451387. DOI: https://doi.org/10.1155/2014/451387
5. Lopez, M.F., Gutierrez, A., Jimenez, J.A. (2002) In vitro corrosion behaviour of titanium alloys without vanadium. Electrochimica Acta, 47(9), 1359–1364. DOI: https://doi.org/10.1016/S0013-4686(01)00860-X
6. Ivasyshyn, O.M., Skyba, I.O., Karasevska, O.P., Markovskyi, P.E. (2013) Biocompatible alloy with low modulus of elasticity based on zirconium-titanium system (variants). Ukraine, Pat. 102455 [in Ukrainian].
7. Niinomi, M. (2008) Mechanical biocompatibilities of titanium for biomedical applications. J. of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials, l, 30–42. DOI: https://doi.org/10.1016/j.mbbm.2007.07.001
8. Mishchenko, O., Ovchynnykov, O., Kapustian, O., Pogorielov, M. (2020) New Zr–Ti–Nb alloy for medical application: Development, chemical and mechanical properties, and biocompatibility. Materials, 13(6), 1306. DOI: https://doi.org/10.3390/ma13061306
9. Berezos ,V.O., Akhonin, D.S. (2023) Electron beam melting of titanium alloys for medical purposes. Suchasna Elektrometal. 2, 5–13 [in Ukrainian]. DOI: https://doi.org/10.37434/sem2023.02.01
10. Ladokhin, S.V., Levitsky, M.I., Chernyavsky, V.B. et al. (2007) Electron beam melting in foundry. Kyiv, Stal [in Russian].
11. Grechanyuk, N.I., Kulak, L.D., Kuzmenko, N.N. et al. (2017) Melting of ingots of Ti–Nb–Si–Zr system titanium alloys by the method of electron beam melting. Suchasna Elektrometal., 2, 17–20 [in Russian]. DOI: https://doi.org/10.15407/ sem2017.02.03
12. Akhonin, S., Pikulin, O., Berezos, V. et al. (2022) Determining the structure and properties of heat-resistant titanium alloys VT3-1 and VT9 obtained by electron-beam melting. Eastern-European J. of Enterprise Technologies, 5(12(119), 6–12. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.265014
13. Akhonin, S.V., Pikulin, A.N., Berezos, V.A. et al. (2019) Laboratory electron beam unit UE-208M. Suchasna Elektrometal., 3, 15−22 [in Russian]. DOI: http://dx.doi.org/10.15407/sem2019.03.03
14. Ovchynnykov, O.V., Khaznaferov, M.V. (2022) Introduction to additive technologies of nonferrous metals. Kyiv, Naukova Dumka [in Ukrainian].
15. https://powdermet.com.ua/

---

Реклама в цьому номері:

---