Разработка рецептур, технологий получения и дизайна микроструктуры перспективных материалов на основе магниевых сплавов технического и медицинского назначения

Цель работы: повышение усталостных, коррозионно-усталостных, коррозионной стойкости и сопротивлению роста усталостной трещины магниевых сплавов технического и медицинского назначения путем формирования определенной микроструктуры и модифицирования поверхности. Основной задачей проекта является установление на экспериментальном и теоретическом уровне связей между составом, структурой, типом упрочнения, усталостной, коррозионно-усталостной долговечностью и сопротивление распространением трещины для магниевых сплавов технического и медицинского назначения, а также разработка защитных покрытий. Таким образом, данные задачи можно сформулировать в следующих пунктах: (1) Разработка литейных высокопрочных магниевых сплавах с LPSO-структуры. В этой части работы акцент будет сделан на оптимизации химического состава сплава и термической обработки для получения высоких физико-механических и усталостных свойств сопоставимых с более высоколегированными магниевыми сплавами. (2) Разработка методики коррозионных испытаний магниевых сплавов медицинского назначения с оценкой влияния химического состава, температуры и уровня рН коррозионной среды, имитирующей плазму крови человека на получаемые результаты. (3) Разработка модели коррозионно-усталостного разрушения. Акцент в этой части будет сделан на влиянии продуктов коррозии на усталостную долговечность. (4) Исследование ограничений неразрушающего контроля прутков из новых магниевых сплавов. В рамках данной работы планируется решение следующих задач: определение наиболее вероятных типов дефектов возможных в материалах с учетом ранее разработанных технологий их получения; оценка предельной чувствительности методов контроля; изготовление эталонных образцов и разработка методик контроля сырья и прутков с последующей их апробацией. (5) Улучшение поверхностных свойств магниевых сплавов с LPSO-структурой за счет использования поверхностного плазменного модифицирования. Здесь акцент будет на исследовании влияния двухкомпонентного нанодисперсного модификатора, добавляемого в электролит, на производительность формирования защитных керамических покрытий плазменно-электролитической обработкой; на структурно-фазовое состояние и комплекс механических и антикоррозионных характеристик защитных покрытий на Mg-REE сплавах системы Mg-Zn-Zr-X (где Х – Y, Nd) с LPSO-структурой.