Исследование структуры и свойств биоинертных сплавов системы Ti-Nb

Исследована микроструктура сплава Ti-40Nb в УМЗ состоянии, сформированного комбинированным методом интенсивной пластической деформации. Определены основные механические характеристики сплава.Определены интервалы термостабильности структуры и механических свойств сплава Ti-40Nb в УМЗ состоянии.

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………………………………. 13
1 СОВРЕМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ МЕДИЦИНСКИХ
ПРИЛОЖЕНИЙ И СПОСОБЫ УВЕЛИЧЕНИЯ ИХ МЕХАНИЧЕСКИХ
ХАРАКТЕРИСТИК …………………………………………………………………………………. 15
1.1 Требования, предъявляемые к имплантатам ……………………………………….. 15
1.2 Металлические биоматериалы……………………………………………………………. 16
1.3 Современные металлические биоматериалы ………………………………………. 18
1.4 Фазовые превращения в системе Ti-Nb ………………………………………………. 19
1.5 Методы интенсивной пластической деформации для получения
ультрамелкозернистого состояния сплавов ……………………………………………… 21
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ …………………………………. 24
2.1 Материал исследований …………………………………………………………………….. 24
2.2 Подготовка образцов для металлографических исследований …………….. 25
2.3 Методы оптической и электронной микроскопии ………………………………. 28
2.4 Методика расчета среднего размера зерна ………………………………………….. 32
2.7 Измерение микротвердости ……………………………………………………………….. 34
2.8 Испытания на растяжение ………………………………………………………………….. 35
3 МИКРОСТРУКТУРА, ТЕРМОСТАБИЛЬНОСТЬ И МЕХАНИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА СПЛАВА TI-40NB ………………………………………………………………. 37
3.1 Влияние отжига на микроструктуру сплава ………………………………………… 37
3.2 Влияние высокотемпературного отжига на механические свойства сплава
……………………………………………………………………………………………………………….. 45
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………………………………………….. 49
4 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ……………………………………………………………………….. 51
4.1 Предпроектный анализ …………………………………………………………………………. 51
4.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования …………………….. 51
4.1.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения ……………………………………………… 51
4.1.3 SWOT – анализ …………………………………………………………………………….. 53
4.2 Оценка готовности проекта к коммерциализации……………………………….. 57
4.3 Методы коммерциализации результатов научно-технического
исследования ………………………………………………………………………………………….. 59
4.4 Инициация проекта ……………………………………………………………………………. 60
4.4.1 Ограничения и допущения проекта ………………………………………………. 63
4.5 Планирование управления научно-техническим проектом …………………. 64
4.5.1 Иерархическая структура работ проекта ……………………………………….. 64
4.5.2 Контрольные события проекта ……………………………………………………… 64
4.6 План проекта……………………………………………………………………………………… 65
4.7 Бюджет научно-исследовательского проекта ……………………………………… 67
5 СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ………………………………………………. 74
5.1 Анализ вредных и опасных факторов, создаваемые объектом исследования
………………………………………………………………………………………………………………….. 75
5.2 Обоснование мероприятий по защите исследования от действия опасных
и вредных факторов ………………………………………………………………………………… 77
5.2.1 Организационные мероприятия ……………………………………………………. 77
5.2.2 Организация рабочего места оператора ПК …………………………………… 78
5.3 Условия безопасной работы ………………………………………………………………. 80
5.4 Химическая безопасность ………………………………………………………………….. 85
5.5 Электробезопасность …………………………………………………………………………. 87
5.6 Пожарная безопасность ……………………………………………………………………… 89
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ……………………………………………………………………….. 93
Обозначения и сокращения
ИПД – интенсивная пластическая деформация
УМЗ – ультрамелкозернистая структура
Ti40Nb – сплав титана с содержанием 40 мас.%ниобия
КГД – кручение под высоким давлением
РКУП – равноканальное угловое прессование
ПЭМ – просвечивающая электронная микроскопия
ơв– предел прочности
ơ0.2 – предел текучести
МП – мартенситное превращение
ПФ – память формы
СЭ –сверхэластичность