RU2015101291A

RU2015101291A - Магниевый сплав, способ его производства и использования

Info

Publication number: RU2015101291A
Application number: RU2015101291A
Authority: RU
Inventors: Хайнц Мюллер; Петер УГГОВИЦЕР; Йорг ЛЁФЛЕР
Original assignee: Биотроник Аг
Priority date: 2012-06-26
Filing date: 2013-06-24
Publication date: 2016-08-10
Also published as: CA2867773C; HK1200879A1; JP6768295B2; CN104245983A; RU2017138372A; BR112014032641A2; EP2864513A1; ES2913105T3; JP2019019412A; AU2013283536A1; US20210198778A1; KR102246887B1; EP2864513B1; RU2754035C2; US10995398B2; KR20150032933A; US20180223406A1; EP3896181A1; AU2013283536B2; JP2015524512A

Abstract

1. Магниевый сплав с улучшенными механическими и электрохимическими свойствами, содержащий, мас.%:причем содержание сплава Al превышает или равно содержанию сплава ZnMg, содержащийпримеси Fe, Si, Mn, Co, Ni, Cu, Zr, Y, Scили редкоземельных элементов,имеющих порядковые номера 21, от 57 до 71 и от 89 до 103, Be, Cd, In, Sn и/или Pb,а также P, содействующие электрохимической разности потенциалов и/илиобразованию осадков и/или интерметаллическим фазам, в общем количествепричем матрица сплава характеризуется увеличением упрочности твердого раствора благодаря Al и Zn, а также упрочнением частиц благодаря интерметаллическим фазам, образующимся из Mg и Al.2. Магниевый сплав по п, 1, отличающийся тем, что содержание Zn ≤ 2,0 мас.%, в частности предпочтительно ≤1,0 мас.% и/или в котором содержание Al - 2,0 до 8,0 мас.%, предпочтительно от 3,0 до 8,0 мас.%, и, еще более предпочтительно от 3,0 до 6,0 мас. %.3. Магниевый сплав по п. 1, отличающийся тем, что отдельные примеси в общем количестве примесей содержатся в следующем количестве, мас.%: Fe, Si, Mn, Ni, Co, Cu, каждый <0,0005; Zr, Y, каждый <0,0003 и Р<0,0002.4. Магниевый сплав по п. 1, отличающийся тем, что, в случае сочетания легирующих элементов Fe, Si, Mn, Co, Ni, Cu суммарное количество этих примесей не превышает 0,003 мас.%.5. Магниевый сплав по пп. 1-4, отличающийся тем, что сплав имеет мелкозернистую микроструктуру с размером зерен, не превышающим 7,5 мкм, предпочтительно <5 мкм и еще более предпочтительно <2,5 мкм.6. Магниевый сплав по пп. 1-4, отличающийся тем, что сплав обладает прочностью на разрыв >275 МПа, предпочтительно >300 МПа, предел текучести >200 МПа, предпочтительно >225 МПа, коэффициент текучести <0,8 и предпочтительно <0,75, отличающийся тем, при этом отношение предела текучести к пределу прочности >50 МПа, предпочтительно >100 МПа, механическая асимметрия <1,25.7. Магниевый сплав по п. 5, отличающийся тем, что сплав обладает

Claims

1. Магниевый сплав с улучшенными механическими и электрохимическими свойствами, содержащий, мас.%:

Zn ≤4,0 Al ≤ 2,0 до 10,0

причем содержание сплава Al превышает или равно содержанию сплава Zn

Mg, содержащий

примеси Fe, Si, Mn, Co, Ni, Cu, Zr, Y, Sc

или редкоземельных элементов,

имеющих порядковые номера 21, от 57 до 71 и от 89 до 103, Be, Cd, In, Sn и/или Pb,

а также P, содействующие электрохимической разности потенциалов и/или

образованию осадков и/или интерметаллическим фазам, в общем количестве

не превышающем 0,0063 мас.% остальное

причем матрица сплава характеризуется увеличением упрочности твердого раствора благодаря Al и Zn, а также упрочнением частиц благодаря интерметаллическим фазам, образующимся из Mg и Al.

2. Магниевый сплав по п, 1, отличающийся тем, что содержание Zn ≤ 2,0 мас.%, в частности предпочтительно ≤1,0 мас.% и/или в котором содержание Al - 2,0 до 8,0 мас.%, предпочтительно от 3,0 до 8,0 мас.%, и, еще более предпочтительно от 3,0 до 6,0 мас. %.

3. Магниевый сплав по п. 1, отличающийся тем, что отдельные примеси в общем количестве примесей содержатся в следующем количестве, мас.%: Fe, Si, Mn, Ni, Co, Cu, каждый <0,0005; Zr, Y, каждый <0,0003 и Р<0,0002.

4. Магниевый сплав по п. 1, отличающийся тем, что, в случае сочетания легирующих элементов Fe, Si, Mn, Co, Ni, Cu суммарное количество этих примесей не превышает 0,003 мас.%.

5. Магниевый сплав по пп. 1-4, отличающийся тем, что сплав имеет мелкозернистую микроструктуру с размером зерен, не превышающим 7,5 мкм, предпочтительно <5 мкм и еще более предпочтительно <2,5 мкм.

6. Магниевый сплав по пп. 1-4, отличающийся тем, что сплав обладает прочностью на разрыв >275 МПа, предпочтительно >300 МПа, предел текучести >200 МПа, предпочтительно >225 МПа, коэффициент текучести <0,8 и предпочтительно <0,75, отличающийся тем, при этом отношение предела текучести к пределу прочности >50 МПа, предпочтительно >100 МПа, механическая асимметрия <1,25.

7. Магниевый сплав по п. 5, отличающийся тем, что сплав обладает прочностью на разрыв >275 МПа, предпочтительно >300 МПа, предел текучести >200 МПа, предпочтительно >225 МПа, а коэффициент текучести <0,8, предпочтительно <0,75, отличающийся тем, что при этом отношение предела текучести к пределу прочности >50 МПа, предпочтительно >100 МПа, а механическая асимметрия <1,25.

8. Способ получения магниевого сплава, обладающего улучшенными механическими и электрохимическими свойствами, включающий следующие этапы:

a) получение магния высокой чистоты путем вакуумной дистилляции;

b) получение заготовки сплава путем синтеза магния в соответствии со стадией а) с содержанием Zn 4,0 мас.% или меньше, содержанием Al от 2,0 до 10,0 мас.%, где содержание легирующих добавок Al, мас.%, превышает или равно содержанию легирующих добавок Zn в мас.%, где остальное представлено магнием, содержащим примеси Fe, Si, Mn, Co, Ni, Cu, Zr, Y, Sc или редкоземельных элементов, имеющих порядковые номера 21, от 57 до 71 и от 89 до 103, Be, Cd, In, Sn и/или Pb, а также P, способствующие разнице электрохимического потенциала и/или образованию осадков и/или интерметаллическим фазам, с общим содержанием не более 0,0063 мас.%, в котором матрица сплава характеризуется увеличением прочности твердого раствора благодаря Al и Zn, а также упрочненим частиц благодаря интерметаллическим фазам, образующимся из Mg и Al;

c) гомогенизация сплава путем отжига при температуре между 150 и 450°С с периодом выдержки в течение от 4 до 40 ч; и

d) по меньшей мере единичная формовка гомогенизированного сплава в интервале температур между 200 и 400°.

9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что в полученной заготовке содержание Zn ≤ 2,0 мас.%, в частности предпочтительно ≤1,0 мас.%, и/или содержание Al от 2,0 до 8,0 мас.%, предпочтительно от 3,0 до 8,0 мас.% и еще более предпочтительно от 3,0 до 6,0 мас.%.

10. Способ по п. 8, отличающийся тем, что отдельные примеси в общей сумме примесей составляют, мас.%:

Fe, Si, Mn, Ni, Co, Cu каждый <0,0005 Zr, Y каждый <0,0003 Р <0,0002

11. Способ по п. 8, отличающийся тем, что в случае сочетания легирующих элементов Fe, Si, Mn, Со, Ni, Cu общее суммарное количество этих примесей составляет не более чем 0,003 мас.%.

12. Способ по п. 8, отличающийся тем, что процесс формовки представляет собой прессование, равноканальное угловое прессование (РУП) и/или множественную штамповку (ЕАСЕ).

13. Способ по п. 8, отличающийся тем, что этапы с) и d) повторяются по меньшей мере один раз.

14. Способ по п. 8 или 13, отличающийся тем, что этап с) осуществляется при температуре от 250 до 450°С и/или этап d) осуществляется при температуре от 225 до 400°С.

15. Применение какого-либо магниевого сплава по любому из пп. 1-7 для производства биоразлагаемого имплантата.

16. Применение магниевого сплава по п. 15, отличающееся тем, что имплантат выбирается из группы эндоваскулярных имплантатов, таких как стенты, имплантаты для крепления и временной фиксации имплантатов тканей и тканевых трансплантатов, ортопедических и стоматологических имплантатов, а также невральных имплантов.

17. Применение магниевого сплава, полученного способом по любому из пп. 8-14, для производства биоразлагаемого имплантата.

18. Применение магниевого сплава по п. 17, отличающееся тем, что имплантат выбирается из группы эндоваскулярных имплантатов, таких как стенты, имплантаты для крепления и временной фиксации имплантатов тканей и тканевых трансплантатов, ортопедических и стоматологических имплантатов, и невральных имплантов.