Структура, свойства и деформационное поведение металломатричных композитов TiNbZr/(Ti,Nb)B биомедицинского назначения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Тагиров Дамир Вагизович

• Тагиров Дамир Вагизович
• кандидат наук
• 2026

Оглавление диссертации кандидат наук Тагиров Дамир Вагизович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Современные металлические биоматериалы

1.2 Металломатричные композиты, упрочненные высокотвердыми армирующими компонентами

1.3 Современные маталломатричные композиты с боридными волокнами в качестве армирующих компонентов

1.4 Деформационно-термическая обработка композитов

1.5 Постановка задач исследования

ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Материалы исследования и получение композита

2.2. Механические испытания

2.2.1 Механические испытания на растяжение

2.2.2 Измерение микротвердости

2.2.3 Измерение модуля Юнга

2.3 Кручение под высоким давлением

2.4 Листовая прокатка

2.5 Методика исследования коррозионной стойкости

2.6 Микроструктурные исследования

2.6.1 Исследование микроструктуры методом растровой электронной микроскопии (РЭМ)

2.6.2 Исследование микроструктуры методом просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ)

2.6.3 Рентгеноструктурный анализ

2.7 Анализ цитотоксичности in vitro

2.8 Трибологические исследования

2.9 Исследование биосовместимости in vivo

ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ И МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КОМПОЗИТОВ TiNbZr/Ti(Nb,B)

3.1 Микроструктура композитов TiNbZr/(Ti,Nb)B

3.2 Механические свойства композитов TiNbZr/(Ti,Nb)B

ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ (ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ, КОРРОЗИОННАЯ СТОЙКОСТЬ, ЦИТОТОКСИЧНОСТЬ И БИОСОВМЕСТИМОСТЬ) СВОЙСТВ КОМПОЗИТОВ TiNbZr/(Ti,Nb)B

4.1 Анализ цитотоксичности in vitro композитов TiNbZr/(Ti,Nb)B

4.2 Определение износостойкости композитов TiNbZr/(Ti,Nb)B

4.3 Определение коррозионной стойкости композитов TiNbZr/(Ti,Nb)B

4.4 Определение биосоместимости in vivo композитов TiNbZr/(Ti,Nb)B

ГЛАВА 5 ВЛИЯНИЕ ДЕФОРМАЦИОННО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА МИКРОСТРУКТУРУ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОМПОЗИТА TiNbZr/(Ti,Nb)B

5.1 Холодная прокатка композита TiNbZr/(Ti,Nb)B

5.2 Деформационно-термическая обработка композита TiNbZr/(Ti,Nb)B

5.3 Исследование влияния кручения под высоким давлением на структуру и механические свойства композита TiNbZr/(Ti,Nb)B

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ПЕРСПЕКТИВЫ ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И НАПРАВЛЕНИЯ ДАЛЬНЕЙШИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложения

Приложение А. Акт о внедрении результатов диссертационной работы

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структура, свойства и деформационное поведение металломатричных композитов TiNbZr/(Ti,Nb)B биомедицинского назначения»

Актуальность темы исследования

Титановые сплавы на основе бета (объемно-центрированная кубическая решетка) фазы обладают хорошей комбинацией прочности и пластичности и при этом демонстрируют отличные коррозионные свойства, биосовместимость, низкий модуль упругости и высокое сопротивление окислению. В то же время вопрос повышения прочностных характеристик, твердости и износостойкости бета титановых сплавов при сохранении или снижении модуля упругости является актуальным, поскольку это позволило бы значительно расширить область применения этих материалов.

Изменение элементного состава титановых сплавов и ориентация на создание средне- и высокоэнтропийных материалов (т.е. сплавов, состоящих из трех-пяти элементов и более, обычно с содержанием каждого из них в интервале 5-35 ат.%) позволяет сохранять основные преимущества бета титановых сплавов, при этом давая возможность активизировать дополнительные механизмы упрочнения. Многочисленные исследования в области средне- и высокоэнтропийных сплавов выявили ряд особенностей их деформационного поведения, делающих их перспективными для разнообразных применений. При этом потенциальное использование средне- и высокоэнтропийных сплавов в медицине, например, в стоматологии, ортопедии и имплантологии, накладывает довольно жесткие ограничения на возможные системы легирования, не допускающие использование вредных для организма человека элементов. В настоящем диссертационном исследовании в качестве материала матрицы был использован среднеэнтропийный (СЭС) эквимолярный модельный сплав ТЫЪ/г, составленный из безвредных для организма элементов. Полученные результаты могут стать базой для дальнейшего развития разработок и получения металломатричных композитов с более химически сложной высокоэнтропийной матрицей и улучшенными за счет реализации дополнительных механизмов упрочнения (например, TWIP/TRIP эффектов) свойствами.

Одним из перспективных путей развития, совместимым с вышеописанными методами, является производство металломатричных композитов, которое базируется на создании гетерогенной структуры, где пластичный металл выступает матрицей, а дисперсные керамические элементы выполняют функцию упрочнителей. Наилучшим выбором для сплавов на основе титана представляется использование в качестве упрочнителя частиц ^В, которые хорошо сопрягаются с титановой матрицей без формирования переходной области и имеют близкий коэффициент термического расширения; кроме того, за счет хорошей термической стабильности ^В может обеспечивать высокие значения прочности и при повышенных температурах.

Оптимальным упрочняющим компонентом для титанового сплава ^ИЬ/г выбран ТВ. Борид титана характеризуется отсутствием промежуточного слоя при контакте с матрицей Т1КЪ7г и сопоставимым коэффициентом термического расширения. Высокая термическая стабильность Т1Б позволяет сплаву сохранять прочность в высокотемпературных режимах эксплуатации.

Легирование титан-ниобий-циркониевых сплавов бором способно привести к синтезу многокомпонентных боридных фаз, таких, например, как (ТМЬ7г)В, характеристики которых и взаимодействие с матрицей нуждаются в детальном исследовании. Для данного класса биоматериалов основное значение имеют биоинертность, отсутствие токсичности и низкий модуль упругости. Эксплуатационные свойства композитов на основе СЭС определяются влиянием трех факторов: податливости матрицы, жесткости боридных включений и состояния межфазных границ. Для того чтобы, оптимизировать соотношение прочности и пластичности МКК на основе СЭС необходимо проанализировать как закономерности структурообразования составляющих, так и их трансформацию при нагреве и деформации. При этом архитектура получаемого композита ТМЬ7г/(ТМЬ7г)В не является постоянной и зависит от различных переменных параметров, включая исходные условия синтеза, содержание боридов, режимов термической и деформационной обработки.

Перечисленные аспекты в научной литературе для традиционных композитов с а-титановой ГПУ-матрицей раскрыты достаточно подробно, в отношении Р-сплавов знаний значительно меньше. Для композитов с СЭС/ВЭС матрицей исследовательская база практически отсутствует.

Таким образом, запланированный в настоящем диссертационном исследовании углубленный анализ структурно-фазового состояния и свойств композитов ТКЪ7г/(^МЪ7г)В от объемной доли боридов и последующей деформационно-термической обработки, а также оценка комплекса их механических и функциональных свойств с точки зрения применения в биомедицине, является, безусловно, актуальным и может иметь высокую научную и практическую значимость.

Степень разработанности темы исследования.

В последние десятилетия среди исследователей-материаловедов возник интерес к новому классу металлических сплавов - высокоэнтропийным сплавам (ВЭСам). Предложенные в 2014 г. Б. Кантром и Д. Ма, ВЭСы привлекли внимание множества крупных ученых, среди которых можно отметить Д. Миракла и О. Сенькова (по имени последнего был позже назван один из предложенных им ВЭСов). Позже интенсифицировались исследования среднеэнтропийных сплавов (СЭСов), которые содержат 3-4 компонента в равных или близких к ним пропорциях. Одним из многообещающих направлений развития исследований СЭСов и ВЭСов является разработка титан-содержащих композиций, в том числе биомедицинского применения, в качестве перспективной замены коммерческих титановых сплавов.

Впервые СЭС системы ТьМЬ-7г как перспективный материал для применения в ортопедической хирургии был впервые представлен в работах К. Вудварда, С. Озана, О. Сенькова. Ключевым преимуществом сплава ТьМЬ-7г по сравнению с другими традиционными биосовместимыми материалами, является более низкий модуль Юнга (48-64 ГПа) по сравнению со сплавом ВТ6 (110 ГПа), сталью 316L (200 ГПа) и сплавами Со-Сг (220 ГПа) и близок к модулю упругости костной ткани (27 ГПа). Биологическая безопасность СЭС системы ТьМЬ^г была

подтверждена в работах M. Погорелова, O. Мищенко, O. Овчинникова. Однако механические показатели (прочность и твердость) Ti-Nb-Zr ниже по сравнению с эталонным сплавом ВТ6 на ~ 25-30%, следовательно, разработка методов упрочнения данного сплава без потери ее биологических преимуществ является актуальной.

Возможным способом повышения прочностных характеристик сплавов системы Ti-Nb-Zr без потери в таких ключевых свойствах, как модуль упругости и биосовместимость, является получение на их основе металломатричных композитов, в которых упрочнение осуществляется керамическими частицами, например, частицами боридов. В случае титановой матрицы T. Сайто, E. Морси, Р. Чандран предложили упрочнение боридом титана, как один из самых перспективных. Ф. Самуэль и Ф. Наг установили, что формирующиеся в сплаве Ti-Nb-Zr-Ta in situ бориды позволяют добиться значительного роста микротвердости композита до 375 HV. Дж. Панга показал, что микролегирование сплава Ti-Nb-Zr бором 500 ppm позволяет существенно измельчить его микроструктуру с 96 до 16 мкм, тем самым повысив прочность на 19% и пластичность на 48%. В работах ученых В. Имаева, Р. Арсенауля и Л. Хуанга было показано, что деформационно -термическая обработка существенно повышает комплекс механических свойств композитов Ti-TiB, полученных различными методами.

Анализ современных научных публикаций подтверждает, что борид-упрочненные композиты на основе TiNbZr перспективны для практического применения в медицинской промышленности и имплантологии. Однако для дальнейшего движения в этом направлении необходимо определить структуру и комплекс свойств композита в зависимости от содержания боридов и последующей деформационно-термической обработки.

Таким образом, целью работы является определение влияния объемной доли упрочнителя (боридных частиц) в структуре эквимолярного сплава TiNbZr и последующей его деформационно-термической обработки на комплекс механических и функциональных свойств для оценки возможности применения данных материалов в биомедицине.

Для реализации вышеизложенной цели решались следующие частные задачи:

1. Определить влияние объемной доли боридов на комплекс механических (модуль упругости, прочность, пластичность) и функциональных (коррозионная стойкость, износостойкость цитотоксичность и биосовместимость) свойств композитов.

2. Изучить деформационное поведение композитов при комнатной и повышенных температурах и выявить влияние деформационно-термической обработки на структуру и свойства композитов.

3. Установить наиболее приемлемую композицию (объемная доля боридов) и режимы термической/деформационно-термической обработки композита, обеспечивающие формирование сбалансированного комплекса механических свойств.

Научная новизна:

1. Показано, что структура металломатричных композитов, полученных вакуумно-дуговым переплавом гранул Т^ ИЪ и /г и порошка ^В2, состоит из ОЦК матрицы и частиц (Ti,NЪ)B с орторомбической решеткой. Однородность распределения боридов в доэвтектических сплавах возрастает с увеличением объемной доли (Л,ИЪ)В. В заэвтектическом сплаве наблюдаются бимодальное распределение боридов по размеру из-за выделения крупных (с поперечным сечением 3-20 мкм) первичных волокон (Т^ИЪ)В и более тонких (~ 0,7 мкм), образующихся в ходе эвтектической реакции.

2. Установлено, что формирование до 6,8 об.% боридов (Т1ДЬ)В в эквиатомной матрице не приводит к значимому росту модуля Юнга и снижению показателей коррозионной стойкости, износостойкости и биосовместимости по сравнению со сплавом

3. Показано, что холодная прокатка на 80 % композита с 2,5 % (Т^ИЪ)В приводит к росту предела текучести на ~ 30 % (с 720 до 940 МПа) без снижения пластичности; это связано с формированием структуры, в которой более «жесткие»

области (слои измельченных боридов (Л,МЬ)В и сетка полос сдвига) чередуются с более «мягкими» областями слабодеформированного сплава ТМЬ7г.

4. Обнаружено сверхпластическое поведение композита с 6,8 об.% (Л,МЬ)В после 10 оборотов кручения при высоком давлении (КВД). Образующаяся в результате КВД структура с размером зерен в матрице ~ 400 нм и практически равноосными частицами боридов размером ~ 7 мкм показала при 500°С и 7,5*10-4с-1 удлинение ~ 500 % и коэффициент скоростной чувствительности т = 0,33.

Теоретическая значимость работы.

Теоретическая значимость работы заключается в получении новых результатов в области исследования условий разработки и получения нового композита ТМЬ7г/Л(МЬ,В) и влияния деформационно-термической обработки на его структуру и свойства. В частности, показано влияние доли боридов на структуру и свойства композитов. Проанализировано влияние деформации на эволюцию структуры матрицы и трансформацию волокон (Л,МЬ)В в равноосные частицы, что приводит к росту значений прочности и пластичности композита. Проведено исследование влияния последующего отжига на эволюцию структуры и механических свойств деформированного композита.

Практическая значимость работы.

Установлены характеристики износостойкости, коррозионной стойкости, цитотоксичности и биосовместимости композитов в зависимости от содержания боридов. Продемонстрировано, что композит ТКЪ2г-(Л,КЪ)В характеризуется сохранением или повышением коррозионной стойкости, износостойкости и биосовместимости. При этом рост прочности и пластичности не приводит к критическому увеличению модуля упругости. Наиболее оптимальным для дальнейшего практического использования определен композит с объемной долей (Л,МЬ)В в интервале 2,5 - 6,8 % подвергнутый деформационно-термической обработке: холодная прокатка на накопленную степень деформации 80% и последующий отжиг при температуре 900°С.

Полученные результаты диссертационного исследования были апробированы при изготовлении опытной партии стоматологических костных

пластин из биомедицинских композитов, и применены в производстве стоматологических имплантат в АО «ОЭЗ ВладМиВа» (акт внедрения от 17.02.2026). По итогам работы получен патент на изобретение «Способ повышения твердости металломатричного композита на основе среднеэнтропийного сплава».

Методология и методы диссертационного исследования.

Выбор методов получения композитов и методик их исследования основан на современных представлениях в области физики твердого тела, материаловедения, физики прочности и пластичности, физических методов исследования; а также на научном опыте ведущих отечественных и зарубежных ученых в сфере металл-матричных композитов и термодеформационной обработки.

В диссертационной работе слитки композита получали методом вакуумно-дугового переплава. Для модифицирования структуры композита использовали следующие методы (деформационно-термические): холодная прокатка (с последующим отжигом) и сдвиговая деформация под высоким гидростатическим давлением. Исследования фазового состава и микроструктуры проводили методами сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии, а также рентгеноструктурного анализа. Механические и функциональные свойства композита оценивали комплексно, используя испытания на одноосное растяжение и сжатие, определение твердости и микротвердости, а также тесты на износ, коррозию и биосовместимость. Данный комплексный подход в совокупности позволил достичь цели работы и решить все поставленные задачи.

Положения, выносимые на защиту:

1. Результаты исследования микроструктуры, доказывающие формирование в матрице ТИЪ/г с ОЦК решеткой боридов (Л,ИЪ)В, равномерность распределения которых повышается с приближением к точке эвтектического превращения.

2. Комплекс функциональных (износостойкость, коррозионная стойкость, цитотоксичность и биосовместимость) и механических свойств (модуль упругости, прочность, пластичность), показывающий возможность биомедицинского

применения композитов с объемной долей (Ti,Nb)B в интервале 2,5 - 6,8 % как в литом состоянии, так и после деформационно-термической обработки, включающей холодную прокатку до 80 % и последующий отжиг при 900°С.

3. Формирование в ходе холодной прокатки на 80 % структуры, в которой более «жесткие» области (слои измельченных боридов (Ti,Nb)B и сетка полос сдвига) чередуются с более «мягкими» областями слабодеформированного сплава TiNbZr, что обеспечивает высокие значения прочности и пластичности композита с 2,5 об.% упрочнителя при комнатной температуре.

4. Сверхпластическое поведение композита с 6,8 об.% (Ti,Nb)B, подвергнутого сдвигу под высоким давлением за счет формирования структуры с размером зерен в матрице ~ 400 нм и с равноосными частицами боридов размером ~ 7 мкм.

Достоверность и обоснованность результатов диссертационного исследования обеспечивается глубоким анализом отечественной и зарубежной научной литературы о современном состоянии исследований по тематике диссертации; применением новейших и эффективных экспериментальных методов исследования с использованием комплекса высокоточного сертифицированного оборудования мирового уровня, а также комплексным подходом к проверке полученных данных несколькими независимыми методами исследования.

Апробация результатов работы.

Материалы диссертации представлены на конференциях как всероссийского, так и международного уровня: V Международная школа-конференция «Перспективные высокоэнтропийные материалы» (г. Санкт-Петербург, 2023 г.), доклад «Microstructure, mechanical properties and biocompatibility of medium-entropy TiNbZr alloybased composites, reinforced with borides»; VI школа молодых ученых «Перспективные высокоэнтропийные материалы» (г. Санкт-Петербург, 2024 г.), доклад: «Corrosion resistance, wear resistance and biocompatibility of TiNbZr-based composites reinforced with borides»; XII Международная школа-конференция «Физическое материаловедение» (ШФМ-2025) (г. Тольятти, 2025 г.), доклад «Биомедицинские композиты на основе сплава TiNbZr, армированные боридами»;

Международная конференция «Биоматериалы: от исследований к практике» (BioMATs 2025) (ИМЕТ РАН, г. Москва, 2025 г.), доклад «Структура и механические свойства композитов на основе среднеэнтропийного сплава TiNbZr с боридным упрочнением»; VII Международная школа-конференция «Перспективные многокомпонентные (высокоэнтропийные) материалы», (МИСиС, г. Москва, 2025 г.), доклад «Biomedical composites based on TiNbZr alloy reinforced with borides».

Личный вклад автора заключается в постановке задач исследования; планировании экспериментальной части работы; участии в разработке методологии исследования; выполнении основного объема исследований (теоретических, экспериментальных), изложенных в диссертационной работе; обработке полученных экспериментальных данных; анализе и оформлении результатов в виде публикаций и патента на изобретение.

Публикации

Основные результаты диссертационного исследования опубликованы в 6 работах общим объемом 19,8 Мб / 1,625 п.л., личный вклад автора составляет 2,14 Мб / 1,1 п.л. и получен 1 патент на изобретение.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, перспектив практического использования и направления дальнейших исследований, списка литературы из 125 наименований и приложения. Всего 115 страниц, включая 36 рисунков и 11 таблиц.

ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Титановые сплавы системы ТьМЫЪ^г обладают чрезвычайно низким для металлических материалов модулем упругости, высокой удельной прочностью, а также отличными показателями коррозионной стойкости и биосовместимости, что определяет их широкое потенциальное использование в имплантологии, травматологии и ортопедии. Однако применение данных сплавов часто ограничивается другими их характеристиками: относительно низкой прочностью, твердостью и износостойкостью. Известно, что существенного роста прочностных характеристик можно добиться использованием комбинации сразу нескольких стратегий упрочнения, например, за счет существенной модификации химического состава и перехода к так называемым средне- и высокоэнтропийным композициям с высоким твердорастворным упрочнением, а также путем создания металломатричных композитов с керамическими армирующими компонентами, в частности - боридными частицами. Предполагается, что подобная модификация не ухудшит биосовместимость, коррозионные свойства и износостойкость материала. При этом характеристики композита будут определяться как структурой и свойствами матрицы, и распределением, и морфологией армирующего элемента, так и процессами, происходящими на границе раздела матричной и упрочняющей фаз. Поэтому, для достижения максимального уровня прочности, твердости и износостойкости композитов на основе средне- и высокоэнтропийных сплавов при сохранении приемлемой пластичности, очевидна необходимость развития комплексного подхода, связанного с направленным воздействием на каждый структурный элемент, определяющий микроструктуру и свойства материала.

1.1 Современные металлические биоматериалы

В настоящее время нержавеющие стали, титановые сплавы и сплавы системы СоСг(Мо) широко применяются в качестве металлических биоматериалов.

Титановые сплавы из них являются основными конструкционными материалами за счет оптимальной комбинации высокой удельной прочности, малой плотности и хорошей коррозионной стойкости [1]. В то же время относительно низкая абсолютная прочность, малая твердость и износостойкость сплавов на основе титана существенно ограничивают область их применения. При этом потенциальное применение титановых сплавов в качестве имплантов постоянного применения накладывает довольно жесткие ограничения на возможные системы легирования, не допускающие использование вредных для организма человека элементов при создании более высокопрочных композиций. Коммерчески чистый Т и Ть6А1-4У являются наиболее часто используемыми титановыми материалами для имплантационных применений. Несмотря на то, что ^64 изначально был разработан для аэрокосмических применений, его высокая коррозионная стойкость и превосходная биосовместимость привели к его проникновению в биомедицинскую промышленность. Помимо имплантационных применений титановые сплавы используются в товарах здравоохранения, таких как инвалидные коляски, искусственные конечности, искусственные ноги и т.д., благодаря их превосходной совместимости и неаллергической природе. Такие сплавы, как Ть 4.2Бе-6.9Сг и Ть4Ее-6.7Сг-3А1, оцениваются для изготовления каркаса инвалидной коляски, поскольку вес кресла, изготовленного из этих сплавов, по расчетам, составляет всего 50% от чистого титана. Сплавы титана, при сравнении по удельной прочности (прочность на плотность), превосходят любой другой материал для имплантатов за счет прочности близкой к прочности стали 316 L и плотности на 55% меньше, чем у стали. С другой стороны, хотя сплав Ть6А1-4У по-прежнему наиболее широко используется в ортопедических целях, в нем присутствует ванадий, который считается токсичным [2], а также алюминий, который оказывает неврологические и генотоксические побочные эффекты [3, 4].

Благодаря превосходным механическим свойствам, высокой коррозионной стойкости и износостойкости сплавы Со-Сг были признаны в качестве металлических биоматериалов, применяемых для ортопедических, сердечнососудистых и стоматологических областей медицины [5-7] и входят в число самых

востребованных сплавов недрагоценных металлов успешно применяемых в клинической практике. В стоматологии сплавы Со-Сг часто используются при изготовления металлических каркасов съемных частичных протезов (бюгельных), и также в последнее время применяются в качестве каркасов для изготовления металлических реставраций и каркасов имплантатов [8]. Сплавы на основе кобальта в системах Со-Сг и Со-Сг-W были созданы в начале 1900-х годов, а стеллитовые сплавы, производимые Haynes, стали важными промышленными материалами для износостойких наплавок [9]. Сплавы Со-Сг имеют почти вдвое меньшую плотность, чем сплавы на основе Аи, и, таким образом, вес изготовленных зубных реставраций и каркасов становится значительно легче [10]. Для изготовления имплантатов, таких как искусственные суставы, проволочные протезы и стенты, в настоящее время широко используются литые и деформируемые сплавы Со-Сг. По причине того, что было обнаружено ослабление искусственных тазобедренных суставов типа металл-сверхвысокомолекулярный полиэтилен, в конце 1980-х годов были возрождены тотальные замены тазобедренного сустава типа металл-металл из сплавов Со-Сг-Мо [11]. Причиной мог быть остеолизо, вызванный образованием остатков износа из сверхвысокомолекулярного полиэтилена [12]. Основные сплавы на основе Со-Сг, используемые в стентах [13], известны под коммерческими названиями L605, MP35N и Phynox / Е^йоу. В таблице 1.1 показаны обозначения, относящиеся к этим материалам [14].

Таблица 1.1 - Обозначение химических композиций для сплавов Со-Сг, используемых в стентах [14]

Коммерческое название Химический состав

МР35М 35со-35№-20сг-10мо

РЬуиох 40Со-20Сг- 16Бе- 15№-7Мо

Б1§Иоу 40Со-20Сг- 16Бе- 15№-7Мо

Ь605 Со-20сг- 15'- 10№

Варианты сплавов Co-Cr-Mo с низким содержанием углерода и высоким содержанием азота часто используются для деформационно-термической обработки (ASTM F1537-94). Литейные сплавы (ASTM F75-92) производятся как с высоким, так и с низким содержанием азота. Технологический маршрут с использованием вакуумной индукционной плавки, электрошлакового переплава, прессования и прецизионной ковки, и прокатки может обеспечить получение Co-Cr-Mo с высоким содержанием C с составом и свойствами, которые соответствуют требованиям стандарта ASTM 1537. При этом Co-Cr-Mo с высоким содержанием C демонстрирует большую устойчивость к износу в условиях адгезионного износа штифтом на диске при высоких нагрузках в коррозионной среде in vitro. Сплав Co-28Cr-6Mo (ASTM F799) представляет собой деформируемый сплав, не содержащий никеля; был разработан на основе литейного сплава Co-Cr-Mo (ASTM F75) [15] и подвергается термомеханической обработке. Деформируемый и литейный сплавы Co-28Cr-6Mo имеют в основном тот же состав. Стоматологические сплавы Co-Cr состоят из 53-67 % Co, 25-32 % Cr, 2-6 % Mo и небольших количеств W, Si, Al и других. Хром, молибден [16] и вольфрам добавляют для реализации механизма твердорастворного упрочнения. На рисунке 1.1 приведены минимальные требования стандартов ASTM к пределу прочности и удлинению сплавов Co-Cr, а в таблице 1.2 приведены физико-механические свойства, которые типичны для отожженных трубок из сплавов для изготовления стентов [14].

0> я

X

о X X

ч £

60

50

40

30

20

10

0

A (Plate) П д

ихкпа /л а

Л AW

О: Со-28Сг-6Мо Д: Co-20Cr-15W-10Ni □ : Co-35Ni-20Cr-1 ОМо О: Co-20Cr-16Fe-15Ni-7Mo

A: Annealed CW\ Cold-worked НИ/: Hot-worked ST. Solution treated

Sheet A(Wire) л /¡А ш—cm

cw

D-

£A

Wire -D A

ДА

^aCW

° fb

Cast _l_

HW ¿a CW+Aged

Forged ™ CW+A$ed ° CW(Wire)

400 800 1200 1600 2000

Предел прочности, МПа

2400

Рисунок 1.1 - Механические свойства биомедицинских Co-Cr сплавов [14]

Таблица 1.2 - Физико-механические свойства сплавов Co-Cr в сравнении со сталью 316L

Сплавы Плотность (г/см3) Модуль упругости (ГПа) Предел прочности (МПа) Предел текучести (МПа) Пластичность (%)

316L 7,95 193 670 340 48

Phynox/ Elgiloy 8,30 221 950 450 45

MP35N 8,43 233 930 414 45

L605 9,1 243 1000 500 50

Для того чтобы избежать экранирования напряжения, материалы, используемые в качестве биомедицинских имплантатов для замены костной ткани, должны иметь низкий модуль упругости [17]; высокий предел текучести; высокую усталостную прочность, а также высокую пластичность, позволяющую выдерживать нагрузки от физической активности. Трибологические свойства имплантатов (сопротивление износу) имеют первостепенное значение потому что, во-первых, естественные несущие суставы (коленные или тазобедренные суставы) чрезвычайно хорошо смазываются; во-вторых, костная ткань имеет очень низкий коэффициент трения 0,003-0,0015, который сохраняется более 70 лет [18]. Основной причиной износа при эндопротезировании тазобедренного сустава считается остеолиз, приводящий к потере костной массы из-за аутоиммунного ответа на инородное тело, вызванного остатками износа имплантата [19, 20]. Высокая износостойкость и коррозионная стойкость на уровне поверхности (в зависимости от контакта с тканью или жидкостью организма) и низкий коэффициент трения, наряду с очевидными строгими требованиями к биосовместимости, также важны [21, 22]. В настоящее время для оценки биосовместимости медицинских изделий разработан ряд стандартов, которые являются частью ISO 10993 [23]. Международная организация по стандартизации подробно описывает необходимые тесты для каждого применения. Биомедицинские имплантаты из высокоэнтропийных сплавов, ориентированные в основном на несущие нагрузку суставы (эндопротезирование коленного и тазобедренного суставов), правильно относится к имплантатам с контактом ткань-кость [24].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Тагиров Дамир Вагизович, 2026 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Zhang, L.-C. A review on biomedical titanium alloys: recent progress and prospect / L.-C. Zhang, L.-Y. Chen // Adv. Eng. Mater. - 2019. - Vol. 21. - P. 1801215.

2. Okazaki, Y. A new Ti-15Zr-4Nb-4Ta alloy for medical applications / Y. Okazaki // Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. - 2001. - Vol. 5. - P. 45-53.

3. Flaten, T.P. Aluminium as a risk factor in Alzheimer's disease, with emphasis on drinking water / T.P. Flaten // Brain Res. Bull. - 2001. - Vol. 55. -P. 187-196.

4. Lima, P.D. Genotoxic effects of aluminum, iron and manganese in human cells and experimental systems: a review of the literature / P.D. Lima [et al.] // Hum. Exp. Toxicol. - 2011. - Vol. 30. - P. 1435-1444.

5. Narushima, T. Precipitates in biomedical Co-Cr alloys / T. Narushima, S. Mineta, Y. Kurihara, K. Ueda // JOM. - 2013. - Vol. 65. - P. 489-504.

6. Narushima, T. New-generation metallic biomaterials / T. Narushima // Metals for biomedical devices. - Cambridge: Woodhead, 2010. - P. 355-378.

7. Niinomi, M. Japanese research and development on metallic biomedical, dental, and healthcare materials / M. Niinomi, T. Hanawa, T. Narushima // JOM. - 2005. - Vol. 57, No. 4. - P. 18-24.

8. Al Jabbari, Y.S. Physico-mechanical properties and prosthodontic applications of Co-Cr dental alloys: a review of the literature / Y.S. Al Jabbari // J. Adv. Prosthodont. - 2014. - Vol. 6. - P. 138-145.

9. Beltran, A.M. Cobalt-base alloys / A.M. Beltran // Superalloys II / eds. C.T. Sims, N.S. Stoloff, W.C. Hagel. - New York: Wiley, 1987. - P. 135-163.

10. Marti, A. Cobalt-base alloys used in bone surgery / A. Marti // Injury. -2000. - Vol. 31. - P. 18-21.

11. Dowson, D. New joints for the millennium: wear control in total replacement hip joints / D. Dowson // Proc. Inst. Mech. Eng. H. - 2001. - Vol. 215. - P. 335-358.

12. Chan, F.W. Engineering issues and wear performance of metal-on-metal hip implants / F.W. Chan [et al.] // Clin. Orthop. Relat. Res. - 1996. - Vol. 333. - P. 96-107.

13. Cobalt-chromium-molybdenum alloy stent and stent-graft: pat. US 5,891,191. - 1999.

14. Wang, Y. Magnetic resonance in medicine / Y. Wang [et al.] // Magn. Reson. Med. - 2003. - Vol. 49, No. 5. - P. 972-976.

15. Berlin, R.M. Cobalt-base alloys for biomedical applications / R.M. Berlin, L.J. Gustavson, K.K. Wang // ASTM STP 1365. - 1999. - P. 62-70.

16. Co-Cr-Mo-based alloy and production method therefor: pat. US 7,569,116 B2. - 2009.

17. Song, Y. Theoretical study of the effects of alloying elements on the strength and modulus of ß-type bio-titanium alloys / Y. Song [et al.] // Mater. Sci. Eng. A. - 1999. - Vol. 260. - P. 269-274.

18. Sreekanth, P.S.R. Wear of biomedical implants / P.S.R. Sreekanth, S. Kanagaraj // Tribology for Scientists and Engineers / ed. J.B. Metzler. - New York: Springer, 2013. - P. 657-674.

19. Zhu, Y.H. Polyethylene wear and osteolysis in total hip arthroplasty / Y.H. Zhu [et al.] // J. Orthop. Surg. - 2001. - Vol. 9. - P. 91-99.

20. Amstutz, H.C. Mechanism and clinical significance of wear debris-induced osteolysis / H.C. Amstutz [et al.] // Clin. Orthop. Relat. Res. - 1992. - Vol. 276. -P. 7-18.

21. Long, M. Titanium alloys in total joint replacement—a materials science perspective / M. Long, H. Rack // Biomaterials. - 1998. - Vol. 19. - P. 1621-1639.

22. Braic, V. Characterization of multi-principal-element (TiZrNbHfTa)N and (TiZrNbHfTa)C coatings for biomedical applications / V. Braic [et al.] // J. Mech. Behav. Biomed. Mater. - 2012. - Vol. 10. - P. 197-205.

23. CSA. Evaluation and testing within a risk management process. - 2007.

24. ISO 10993-1. Biological evaluation of medical devices. - 2018.

25. Okazaki, Y. A new Ti-15Zr-4Nb-4Ta alloy for medical applications / Y. Okazaki // Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. - 2001. - Vol. 5. - P. 45-53.

26. Flaten, T.P. Aluminium as a risk factor in Alzheimer's disease, with emphasis on drinking water / T.P. Flaten // Brain Res. Bull. - 2001. - Vol. 55. -P. 187-196.

27. Ozan, S. Development of Ti-Nb-Zr alloys with high elastic admissible strain for orthopedic devices / S. Ozan [et al.] // Acta Biomater. - 2015. - Vol. 20. - P. 176-187.

28. Laheurte, P. Mechanical properties of low modulus ß titanium alloys designed from electronic approach / P. Laheurte [et al.] // J. Mech. Behav. Biomed. Mater. - 2010. - Vol. 3, No. 8. - P. 565-573.

29. Black, J. Biological performance of materials: fundamentals of biocompatibility / J. Black. - Boca Raton: CRC Press, 2006. - 350 p.

30. Huiskes, R. The relationship between stress shielding and bone resorption / R. Huiskes, H. Weinans, B. Van Rietbergen // Clin. Orthop. Relat. Res. - 1992. -P. 124-134.

31. Kolli, R.P. A review of metastable beta titanium alloys / R.P. Kolli, A. Devaraj // Metals. - 2018. - Vol. 8. - P. 506.

32. Miracle, D.B. A critical review of high entropy alloys / D.B. Miracle, O.N. Senkov // Acta Mater. - 2017. - Vol. 122. - P. 448-511.

33. Geetha, M. Ti based biomaterials for orthopaedic implants / M. Geetha [et al.] // Prog. Mater. Sci. - 2009. - Vol. 54. - P. 397-425.

34. Hanawa, T. Surface oxide films on titanium alloys / T. Hanawa [et al.] // Mater. Trans. - 2002. - Vol. 43. - P. 3000-3004.

35. Mishchenko, O. New Zr-Ti-Nb alloy for medical application / O. Mishchenko [et al.] // Materials. - 2020. - Vol. 13. - P. 1306.

36. Aguilar Maya, A.E. Zr-Ti-Nb porous alloys for biomedical application / A.E. Aguilar Maya [et al.] // Mater. Sci. Eng. C. - 2012. - Vol. 32. - P. 321-329.

37. Luo, P. Additively manufactured Ti-Nb-Ta-Zr lattices / P. Luo [et al.] // Mater. Sci. Eng. C. - 2020. - Vol. 114. - P. 110903.

38. Lilensten, L. Design and tensile properties of Ti-rich high entropy alloy / L. Lilensten [et al.] // Mater. Res. Lett. - 2017. - Vol. 5. - P. 110-116.

39. Nguyen, V.T. Ti-Zr-Nb-Ta medium entropy alloy / V.T. Nguyen [et al.] // Intermetallics. - 2018. - Vol. 101. - P. 39-43.

40. Yuan, Y. Formation and properties of TiZrHfNbTa high entropy alloys / Y. Yuan [et al.] // Mater. Res. Lett. - 2019. - Vol. 7. - P. 225-231.

41. Motallebzadeh, A. Microstructural and mechanical characterization of HEA / A. Motallebzadeh [et al.] // Intermetallics. - 2019. - Vol. 113. - P. 106572.

42. Nagase, T. Design of Ti-Zr-Hf high entropy alloys / T. Nagase [et al.] // Mater. Sci. Eng. C. - 2020. - Vol. 107. - P. 110322.

43. Wang, K. The use of titanium for medical applications / K. Wang [et al.] // Mater. Sci. Eng. A. - 1996. - Vol. 213. - P. 134-137.

44. Wang, S.-P. TiZrNbTaMo high entropy alloy / S.-P. Wang, J. Xu // Mater. Sci. Eng. C. - 2017. - Vol. 73. - P. 80-89.

45. Ishimoto, T. Development of bio-high entropy alloy / T. Ishimoto [et al.] // Scr. Mater. - 2021. - Vol. 194. - P. 113658.

46. Gurel, S. Fracture behavior of Ti-based HEA / S. Gurel [et al.] // Mater. Sci. Eng. A. - 2021. - Vol. 803. - P. 140456.

47. Yang, W. Bio-corrosion behavior of HEA / W. Yang [et al.] // Intermetallics.

- 2020. - Vol. 124. - P. 106845.

48. Akmal, M. Study of high-entropy alloys for implants / M. Akmal [et al.] // J. Mater. Sci. Technol. - 2020. - Vol. 78. - P. 183-191.

49. Hua, N. Mechanical, corrosion and wear properties of biomedical Ti-Zr-Nb-Ta-Mo high-entropy alloys / N. Hua [et al.] // J. Alloys Compd. - 2021. - Vol. 861.

- P. 157997.

50. Zhou, Q. Corrosion behavior of refractory high-entropy alloy in chloride solutions / Q. Zhou [et al.] // Electrochem. Commun. - 2019. - Vol. 98. - P. 63-68.

51. Guo, Y. A novel biomedical high-entropy alloy designed by cluster model / Y. Guo [et al.] // Mater. Des. - 2020. - Vol. 196. - P. 109085.

52. Todai, M. Novel TiNbTaZrMo high-entropy alloys for biomaterials / M. Todai [et al.] // Scr. Mater. - 2017. - Vol. 129. - P. 65-68.

53. Tüten, N. Microstructure and tribological properties of TiTaHfNbZr coatings / N. Tüten [et al.] // Intermetallics. - 2019. - Vol. 105. - P. 99-106.

54. Shu, F. High-temperature wear mechanism of HEA coatings / F. Shu [et al.] // Mater. Lett. - 2018. - Vol. 211. - P. 235-238.

55. Greer, A.L. Wear resistance of amorphous alloys / A.L. Greer [et al.] // Int. Mater. Rev. - 2002. - Vol. 47. - P. 87-112.

56. Mortensen, A. Metal matrix composites / A. Mortensen, J. Llorca // Annu. Rev. Mater. Res. - 2010. - Vol. 40. - P. 243-270.

57. Yang, H.Y. Unprecedented enhancement in strength-plasticity synergy of (TiC+Al6MoTi+Mo)/Al cermet / H.Y. Yang [et al.] // Compos. Part B. - 2021. - Vol. 225. - P. 109265.

58. Lei, J.B. Enhanced corrosion and wear resistance of Ni-based composite coating / J.B. Lei [et al.] // Surf. Coat. Technol. - 2018. - Vol. 334. - P. 274-285.

59. Dong, Z.L. Plasma assisted milling treatment for graphene/copper composites / Z.L. Dong [et al.] // Compos. Commun. - 2021. - Vol. 24. - P. 100619.

60. Munir, K.S. Carbon nanotube reinforced titanium matrix composites / K.S. Munir, P. Kingshott, C.E. Wen // Crit. Rev. Solid State Mater. Sci. - 2015. - Vol. 40. -P. 38-55.

61. Maruyama, B. Discontinuously reinforced aluminum: current status and future direction / B. Maruyama // JOM. - 1999. - Vol. 51. - P. 59-61.

62. Saboori, A. Metal matrix nanocomposites reinforced with graphene nanoplatelets / A. Saboori [et al.] // Metals. - 2018. - Vol. 8. - P. 423.

63. Miracle, D.B. Metal matrix composites—from science to technological significance / D.B. Miracle // Compos. Sci. Technol. - 2005. - Vol. 65. - P. 2526-2540.

64. Xie, X. Cold spray additive manufacturing of metal matrix composites / X. Xie [et al.] // J. Alloys Compd. - 2020. - Vol. 819. - P. 152962.

65. Liu, T.S. Versatility of nano-TiC-TiB2 in microstructural evolution of Al-Mg-Si alloy / T.S. Liu [et al.] // Mater. Sci. Eng. A. - 2022. - Vol. 851. - P. 143661.

66. Li, J.J. Micromechanical model for heterogeneous nanograined metals / J.J. Li, S.H. Chen, G.J. Weng, W.J. Lu // Int. J. Plast. - 2021. - Vol. 144. - P. 103024.

67. Xi, L. Effect of TiB2 particles on microstructure of Al-12Si alloy / L. Xi [et al.] // J. Alloys Compd. - 2019. - Vol. 786. - P. 551-556.

68. Saito, T. Recent advances in titanium metal matrix composites / T. Saito [et al.] // TMS. - 1995. - P. 33-44.

69. Hu, Y.B. Laser deposition of TiB-Ti composites with network microstructure / Y.B. Hu [et al.] // Compos. Part B. - 2018. - Vol. 133. - P. 91-100.

70. Pan, D. Enhanced strength and ductility of nano-TiBw-reinforced titanium composites / D. Pan [et al.] // Addit. Manuf. - 2022. - Vol. 50. - P. 102519.

71. Niessen, A.K. Enthalpy of formation of borides and carbides / A.K. Niessen, F.R. De Boer // J. Less-Common Met. - 1981. - Vol. 82. - P. 75-80.

72. Samuel, S. Wear resistance of boride reinforced Ti alloys / S. Samuel [et al.] // Mater. Sci. Eng. C. - 2008. - Vol. 28. - P. 414-420.

73. Pang, J. Strengthening of TiZrNb alloys via boron doping / J. Pang [et al.] // J. Mater. Sci. Technol. - 2021. - Vol. 78. - P. 74-80.

74. Fu, Z. High entropy alloys as binders for composites / Z. Fu, R. Koc // Mater. Sci. Eng. A. - 2018. - Vol. 735. - P. 302-309.

75. Yadav, S. Effect of TiB2 on wear behavior of HEA / S. Yadav [et al.] // Tribol. Int. - 2019. - Vol. 132. - P. 62-74.

76. Cheng, J. Microstructure evolution of HEA coatings / J. Cheng [et al.] // Surf. Coat. Technol. - 2015. - Vol. 281. - P. 109-116.

77. Moravcik, I. Medium entropy alloy/boride composites / I. Moravcik [et al.] // J. Alloys Compd. - 2018. - Vol. 748. - P. 979-988.

78. Imayev, V.M. Effect of hot forging on Ti-TiB composites / V.M. Imayev [et al.] // Mater. Sci. Eng. A. - 2014. - Vol. 609. - P. 34-41.

79. Huang, L. Multiscale architecture and high-temperature performance of Ti matrix composites / L. Huang [et al.] // Adv. Mater. - 2021. - Vol. 33. - P. 2000688.

80. Liu, Y.J. Transformation-induced plasticity in p titanium alloy / Y.J. Liu, Y.S. Zhang, L.C. Zhang // Materialia. - 2019. - Vol. 6. - P. 100299.

81. Huang, L. Effects of rolling deformation on TiB/Ti composites / L. Huang [et al.] // Trans. Nonferrous Met. Soc. China. - 2012. - Vol. 22. - P. 79-83.

82. Ozerov, M.S. Evolution of microstructure and properties of Ti/TiB composite during forging / M.S. Ozerov [et al.] // J. Alloys Compd. - 2019. - Vol. 770. - P. 840-848.

83. Hayat, M.D. Titanium metal matrix composites: an overview / M.D. Hayat [et al.] // Compos. Part A. - 2019. - Vol. 121. - P. 418-438.

84. Shetty, R. Processing and mechanical characterization of titanium MMC / R. Shetty [et al.] // J. Compos. Sci. - 2022. - Vol. 6. - P. 388.

85. Imayev, V.M. Microstructure and mechanical properties of near-a titanium composites / V.M. Imayev, R.A. Gaisin, R.M. Imayev // J. Alloys Compd. - 2018. - Vol. 762. - P. 555-564.

86. Yang, J.H. Microstructure evolution during forging of Ti-based composites / J.H. Yang [et al.] // J. Alloys Compd. - 2020. - Vol. 827. - P. 154170.

87. Zhang, C.J. Tensile properties of TiB/Ti composite sheet / C.J. Zhang [et al.] // Mater. Sci. Eng. A. - 2012. - Vol. 556. - P. 962-969.

88. Qiu, P. Superplasticity in TiB reinforced titanium composites / P. Qiu [et al.] // Compos. Part B. - 2022. - Vol. 238. - P. 109940.

89. Gaisin, R.A. Effect of hot forging on Ti-TiB composites / R.A. Gaisin, V.M. Imayev, R.M. Imayev // J. Alloys Compd. - 2017. - Vol. 723. - P. 385-394.

90. Leyens, C. Titanium and titanium alloys: fundamentals and applications / C. Leyens, M. Peters. - Weinheim: Wiley-VCH, 2003. - 513 p.

91. Ozerov, M. Deformation behavior of Ti/TiB composite during compression / M. Ozerov [et al.] // Mater. Des. - 2016. - Vol. 112. - P. 17-26.

92. Geng, L. High-temperature properties of Ti matrix composites / L. Geng, L. Huang // Acta Metall. Sin. - 2014. - Vol. 27. - P. 787-797.

93. Edalati, K. Severe plastic deformation of light metals / K. Edalati // Mater. Trans. - 2024. - Vol. 65. - P. 466-480.

94. Zherebtsov, S. Effect of high-pressure torsion on Ti-Mo/TiB composite / S. Zherebtsov [et al.] // Materials. - 2018. - Vol. 11. - P. 2426.

95. Akbaripanah, F. Influence of high-pressure torsion on Mg composites / F. Akbaripanah [et al.] // Mater. Sci. Eng. A. - 2021. - Vol. 826. - P. 141916.

96. Murillo Romero da Silva, P. Microstructure evolution of Ti-Nb-Ta-Zr alloy / P. Murillo Romero da Silva [et al.] // J. Alloys Compd. - 2021. - Vol. 864.

97. Ratochka, I.V. Superplasticity of ultrafine-grained titanium alloy / I.V. Ratochka [et al.] // J. Alloys Compd. - 2022. - Vol. 891.

98. Nguyen, N.T.C. Ultrahigh strain-rate superplasticity in HEA / N.T.C. Nguyen [et al.] // Nat. Commun. - 2020. - Vol. 11. - P. 2736.

99. Wçglewski, W. Young's modulus of metal-ceramic composites / W. Wçglewski [et al.] // Comput. Mater. Sci. - 2013. - Vol. 77. - P. 19-30.

100. Салтыков, С.А. Стереометрическая металлография / С.А. Салтыков. -М.: Металлургия, 1976. - 270 с.

101. Will, G. Powder diffraction: the Rietveld method / G. Will. - Berlin: Springer, 2005. - 224 p.

102. Smallman, R.E. Stacking faults in FCC metals / R.E. Smallman, K.H. Westmacott // Philos. Mag. - 1957. - Vol. 2. - P. 669-683.

103. Williamson, G.K. X-ray line broadening from aluminium and wolfram / G.K. Williamson, W.H. Hall // Acta Metall. - 1953. - Vol. 1. - P. 22-31.

104. Edmondson, J.M. MTT assay for drug sensitivity / J.M. Edmondson [et al.] // J. Tissue Cult. Methods. - 1988. - Vol. 11. - P. 15-17.

105. Senkov, O.N. Compositional effect on NbTiZr alloys / O.N. Senkov [et al.] // Acta Mater. - 2018. - Vol. 151. - P. 201-215.

106. Meng, Q. р-type TiNbZr alloy for biomedical applications / Q. Meng [et al.] // Prog. Nat. Sci. Mater. Int. - 2014. - Vol. 24. - P. 157-162.

107. Zherebtsov, S. Mechanical behavior of Ti-Mo/TiB composite / S. Zherebtsov [et al.] // Metals. - 2019. - Vol. 11. - P. 1175.

108. Kartavykh, A.V. Microstructure engineering of TiAl intermetallics / A.V. Kartavykh [et al.] // J. Alloys Compd. - 2014. - Vol. 586. - P. 180-183.

109. Kartavykh, A.V. Lanthanum hexaboride in TiAl intermetallics / A.V. Kartavykh [et al.] // J. Alloys Compd. - 2014. - Vol. 588. - P. 122-126.

110. Decker, F. Crystal structure of TiB / F. Decker, J.S. Kasper // Acta Cryst. -1954. - Vol. 7. - P. 77-80.

111. Okada, S. Crystal growth of borides using copper flux / S. Okada [et al.] // AIP Conf. Proc. - 2008. - Vol. 231. - P. 456-459.

112. Ozerov, M. Effect of cold rolling on TiNbZr composite / M. Ozerov [et al.] // Metals. - 2024. - Vol. 14. - P. 104.

113. Wang, L. Microstructure of TiNbZr alloy / L. Wang [et al.] // Rare Met. Mater. Eng. - 2009. - Vol. 38. - P. 579-582.

114. Pouryazdan, M. Mixing instabilities during metal deformation / M. Pouryazdan [et al.] // Nat. Commun. - 2017. - Vol. 8. - P. 1611.

115. Beygelzimer, Y. Problems of high-pressure torsion / Y. Beygelzimer [et al.] // Mater. Trans. - 2023. - Vol. 64. - P. 1856-1865.

116. Ozerov, M. Microstructure and properties of TiNbZr composites / M. Ozerov [et al.] // J. Alloys Compd. - 2023. - Vol. 938. - P. 168512.

117. Santodonato, L.J. Atomic distributions in high-entropy alloys / L.J. Santodonato [et al.] // Nat. Commun. - 2015. - Vol. 6. - P. 5964.

118. Hu, M. Microstructure of Ti-Nb-Zr alloys for biomaterials / M. Hu [et al.] // Intermetallics. - 2022. - Vol. 145. - P. 107568.

119. Edalati, K. Severe plastic deformation for ultrafine materials / K. Edalati [et al.] // J. Alloys Compd. - 2024. - Vol. 1002. - P. 174667.

120. Edalati, K. Severe plastic deformation of ceramics / K. Edalati [et al.] // Annu. Rev. Mater. Res. - 2025. - Vol. 55. - P. 89-124.

121. Conrad, H. Effect of interstitial solutes on titanium / H. Conrad // Prog. Mater. Sci. - 1981. - Vol. 26. - P. 123-403.

122. Frost, H.J. Deformation-mechanism maps / H.J. Frost, M.F. Ashby. -Oxford: Pergamon Press, 1982. - 165 p.

123. Zhang, J. Lattice distortions in refractory HEA / J. Zhang [et al.] // Acta Mater. - 2025. - Vol. 297. - P. 121283.

124. Yang, Z. Diffusion in Zr-Nb-Ti alloys / Z. Yang [et al.] // Calphad. - 2020. - Vol. 70. - P. 101805.

125. Huang, L.J. Superplastic behavior of TiB/Ti composites / L.J. Huang [et al.] // Mater. Sci. Eng. A. - 2013. - Vol. 581. - P. 128-132.

115

Приложения

Приложение А. Акт о внедрении результатов диссертационной работы

Акционерное общество «Опытно-экспериментальный завод «ВладМиВа»

(АО «ОЭЗ «ВладМиВа»)

308023, Россия, г. Белгород, ул. Студенческая, 19 Тел.: [phone]; Факс: [phone] e-mail: [e-mail]

www.vladmiva.ru ОКПО 45814830 ОГРН 1023101673143 ИНН/КПП 3123041725/312301001

Настоящим подтверждается, что результаты диссертационной работы Тагирова Д.В. «Структура, свойства и деформационное поведение металломатричных композитов гПМйг/(гП,№>)В биомедицинского назначения» были апробированы при изготовлении опытной партии стоматологических костных пластин из биомедицинских композитов, и применены в производстве стоматологических имплантов.

vw

ВЛАДМИВА

Акт внедрения

В.П. Чуев