Hodnocení strukturních charakteristik biomateriálu typu TiNi/Al2O3/Ti6A14V

Abstract

Práce je věnována studiu strukturních charakteristik nového typu funkčního biomateriálu složeného z TiNi drátků částečně zalitých ve vakuu slitinou Ti6A14V. Část drátků, která je zalita do titanové slitiny, je opatřena plazmovým nástřikem A1203 o tloušťce 130 -180 µm. Vrstva α -A1203 reaguje jak s tvarově paměťovou slitinou TiNi, tak i se slitinou Ti6A14V v případě pomalého ochlazování zkušebních vzorků. Za těchto podmínek se na straně TiNi tvoří intermetalické fáze typu Ti-4(NixAly)(2)(O,N)(z), a na straně slitiny Ti6A14V se tvoří intermetalické fáze typu Ti3A1. Při vyšší rychlosti ochlazování nebyl vznik těchto fází pozorován. Dále byly stanoveny optimální podmínky tváření diskutovaného složeného materiálu TiNi/A1203/TiGA14V, které představují kompromis mezi fyzikálními a metalurgickými vlastnostmi koexistujících složek. Jako optimální byla doporučena teplota válcování 900 °C a deformace za jeden průchod 5%. Celková deformace používaná u uvedeného ,,kompozitu“ je 30%. Smyková pevnost mezi Ti6A14V a drátky TiNi s A1203 plazmově nanesenou vrstvou je vyšší než 100 MPa. Při eliminaci vzniku přechodových fází v oblasti fázových rozhraní (při vyšší rychlosti ochlazování) tato pevnost je 60 MPa. V prvním případě porušení probíhalo v Al203, v druhém případě porušení sledovalo fázové rozhraní mezi TiNi a A1203.