Исследование диффузионных процессов и закономерностей структурообразования поверхностного слоя титановых сплавов при нестационарных процессах азотирования для получения изделий медицинского назначения

Abstract

Работа относиться к области упрочнения термодиффузионной обработкой изделий медицинского назначения из титановых сплавов с целью повышения механических и эксплуатационных свойств. Объектом исследований является диффузионные слои, полученные на изделиях из титанового сплава. Целью настоящей работы является получение фундаментальных знаний о механизмах структурных превращений в подвергнутых термоциклированию биосовместимых материалах на основе титана с ионно-модифицированными поверхностными слоями, а также о свойствах указанных материалов в условиях циклического нагружения и коррозионного воздействия для создания перспективных высокопрочных и коррозионностойких материалов для медицины и машиностроения. Основными задачами научно-исследовательской работы являлись: установление влияния режимов термоциклической обработки на структурное состояние титанового сплава, исследование влияние режимов ионно-плазменного азотирования на структурные параметры, фазовый состав и дюрометрические свойства модифицированных поверхностных слоев титанового сплава, исследование коррозионной стойкости титанового сплава, после термодиффузионной обработки. В результате исследования получены данные о структурно-фазовом состоянии и дюрометрические свойства ряда титановых сплавов после ионно-плазменного и ионно-лучевого азотирования. Апробирована технология получения устойчивых, преимущественно твердорастворных, диффузионных слоев на титановых сплавах в результате азотирования с минимальным количеством нитридной фазы. за счет термоциклирования и однократной обработки при температурах ниже фазовых превращений с нелинейной, параболически затухающей подачей активного газа. Сформулированы перспективы дальнейшего развития предложенного научно-технологического направления ионно-плазменного азотирования титановых сплавов.