C - Chemistry – Metallurgy – 22 – F
Patent
C - Chemistry, Metallurgy
22
F
C22F 1/18 (2006.01) B82B 3/00 (2006.01)
Patent
CA 2741524
Commercially pure titanium having UFG structure and enhanced mechanical and biomedical characteristics has nanocrystalline alpha-phase grains with a hexagonal close-packed lattice, in which the share of grains with a size of 0.1..Ø5 µm and a grain shape coefficient of no more than 2 in the mutually perpendicular planes makes no less than 90%, over 60% of the grains having high-angle boundaries disoriented in relation to the adjacent grains by the angles from 15 to 90°. The method for making a rod of the material provides for equal-channel angular pressing of a billet at T <= 450°C with the total accumulated true strain e >= 4 to effect severe plastic deformation of the billet and subsequent thermomechanical treatment with a gradual decrease of the temperature in the range of 450...350°C and the strain rate of -2...10 -4 s -1 with the strain degree from 40 to 80% to effect additional plastic deformation.
Linvention concerne le domaine des matériaux nanostructurés à granularité extrêmement faible qui possèdent des propriétés mécaniques et biomédicales améliorées, notamment le titane et ses alliages qui peuvent sutiliser dans la fabrication dimplants médicaux ainsi que la technologie de traitement de ces matériaux visant à former des structures assurant des propriétés mécaniques et biomédicales désirées. Le titane techniquement pur destiné à la biomédecine possède une structure de grains en phase alpha à grille hexagonale dense qui se caractérise par le fait que, dans sa structure, la part des grains possédant une taille de 0,1 à 0,5 micromètres, et à coefficient de forme des grains inférieure ou égal à 2 dans deux plans orthogonaux, est dau moins 90 %, plus de 60 % des grains possédant des frontières à grand angle orientées par rapport aux grains voisins à des angles de 15° à 90°. Le procédé pour fabriquer une tige en titane nanostructuré techniquement pur comprend une déformation plastique intense du blanc par pressage des coins à canaux égaux, avec une température inférieure ou égale à 450°C et une déformation réelle totale accumulée e >= 4, puis un traitement thermomécanique avec un degré de déformation de 40 à 80 %. Pendant le traitement thermomécanique on effectue la déformation plastique en réduisant graduellement la température dans lintervalle de 450 à 350°C et une vitesse de déformation de 10-2 à 10-4 s-1. Linvention permet daugmenter la résistance mécanique et la résistance à la fatigue, de même que les propriétés biomécaniques du matériau grâce à sa structure nanocristalline.
Salimgareeva Gul'naz Khalifovna
Semenova Irina Petrovna
Valiev Ruslan Zufarovich
Yakushina Evgeniya Borisovna
Carpenter Technology Corporation
Gosudarstvennoe Obrazovatel'noe Uchrezhdenie Vysshego Profession
Obshchestvo S. Ogranichennoy Otvetstvennost'yu "nanomet"
Ridout & Maybee Llp
LandOfFree
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