Коррозионная стойкость и биосовместимость ультрамелкозернистых сплавов Zn-1%Li-2%Mg и Zn-1% Mg-1%Fe, полученных интенсивной пластической деформацией

Аннотация

Проведены исследования коррозионной стойкости и биосовместимости ультрамелкозернистых (УМЗ) цинковых сплавов Zn-1%Li-2%Mg и Zn-1%Mg-1%Fe, демонстрирующих уникальные механические свойства в результате обработки методом интенсивной пластической деформации (ИПД). Установлено, что скорость коррозии в УМЗ сплаве Zn-1%Li-2%Mg равна 0,0891 мм/год, а в сплаве УМЗ Zn-1%Mg-1%Fe – 0,061 мм/год. Проведенные сравнительные испытания с их крупнозернистыми (КЗ) аналогами показали, что процессы коррозии наиболее интенсивно протекают на периферии УМЗ образцов, которые характеризуются большей степенью накопленной деформации, сильным измельчением структурных элементов, интенсивными фазовыми переходами и полнотой протекания динамического старения. Повышение скорости коррозии в УМЗ сплаве Zn-1%Li-2%Mg по сравнению с его КЗ аналогом объясняется наличием фазы Mg2Zn11 высокого содержания, возросшей весовой долей фазы Zn, легированной атомами Li и Mg, выпадением в ней частиц Mg2Zn11 и понижением доли ~LiZn3. Рост скорости коррозии в УМЗ сплаве Zn-1%Mg-1%Fe также объясняется повышением легированной фазы Zn и выпадением преципитатов в фазах Zn и Mg2Zn11. Кроме того, в приповерхностных слоях УМЗ образца при выдержке в растворе Рингера обнаружен нехарактерный для КЗ состояния фазовый переход FeZn13 в его FeZn10,98 модификацию (FeZn13 → FeZn10,98). Результаты метаболического теста Alamar Blue продемонстрировали биосовместимость клеток MG-63 в течение 7 суток (более 30%) при инкубировании с 12,5% экстрактами образцов УМЗ сплавов Zn-1%Mg-1%Fe и Zn-1%Li-2%Mg.