В сфере производства ортопедических имплантатов особое место занимают кобальтовые сплавы, которые демонстрируют превосходные характеристики биологической совместимости, устойчивости к механическим нагрузкам и воздействию коррозии. Традиционно применяемая горячая ковка, направленная на совершенствование механических свойств и оптимизацию структуры материала, сопряжена с определенными технологическими сложностями. Они связаны с необходимостью строгого соблюдения температурных режимов деформации и достижения конкретных параметров заготовок. Специалисты НИТУ МИСИС разработали инновационное решение, внедрив технологию радиально-сдвиговой прокатки, что открыло новые возможности в производстве прутков различного диаметра с улучшенными эксплуатационными показателями.
Юрий Гамин, кандидат технических наук и ведущий специалист кафедры обработки металлов давлением НИТУ МИСИС, подчеркивает уникальность разработанной методики: «Инновационный подход объединяет изотермическую ковку с последующей радиально-сдвиговой прокаткой, что приводит к существенному совершенствованию микроструктуры материала. Благодаря эффективной деформационной обработке и формированию градиентной двухфазной структуры достигается значительное повышение прочностных показателей при сохранении пластичности. Такая комбинация характеристик имеет решающее значение для изделий, эксплуатируемых в условиях длительных циклических нагрузок».
Исследовательская работа проходила в два этапа. На начальном этапе команда ученых сконцентрировалась на применении изотермической ковки для первичной обработки слитка. Этот процесс обеспечил необходимую деформацию материала в заданном температурном диапазоне, позволив измельчить структуру без формирования нежелательной интерметаллидной фазы, способной привести к охрупчиванию. Второй этап включал радиально-сдвиговую прокатку предварительно подготовленных заготовок на специализированных станах научно-производственного центра. В результате этой операции в прутках сформировалась уникальная градиентная дуплексная структура. Детальные результаты исследования были представлены научному сообществу в авторитетном издании Metals and Materials International (Q1).
Проект реализован при финансовой поддержке Российского научного фонда, что подтверждает его значимость для развития отечественной науки и медицины.
В перспективе данная технология может существенно улучшить качество медицинских имплантатов и сделать их производство более эффективным.
Источник: naked-science.ru
