Ливарний сплав на основі магнію для імплантів

Реферат: Ливарний сплав на основі магнію для імплантів, містить цирконій, неодим, цинк, золото. UA 99916 U (12) UA 99916 U UA 99916 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Корисна модель належить до області вишукування ливарних сплавів на основі магнію, які використовуються для виготовлення імплантів. Відомо сплав [1] на основі магнію, що містить, мас. %: цирконій 0,4-1,0 неодим 2,2-2,8 цинк 0,1-0,7 магній решта. Істотним недоліком цього сплаву є низькі показники міцності. Відомо також сплав [2], що вибрано у якості прототипу, який містить, мас. %: цирконій 0,4-1,0 неодим 2,2-2,8 цинк 0,1-0,7 скандій 0,2-0,8 магній решта. До недоліків даного сплаву належить недостатність необхідного рівня міцності, при цьому, наявність у складі скандію, який є токсичним, робить непридатним цей сплав для використання в медицині і сильно здорожує виливки, виготовлені з даного сплаву. В основу корисної моделі поставлено задачу розробки ливарного сплаву на основі магнію з високими показниками міцності і не токсичного для організму людини. Поставлена задача досягається тим, що сплав [2] на основі магнію містить золото замість скандію при наступнім співвідношенні компонентів, мас. %: цирконій 0,4-1,0 неодим 2,2-2,8 цинк 0,1-0,7 золото 0,01-0,1 магній решта. Саме сукупність цих компонентів та їх співвідношення забезпечують досягнення нового технічного результату - отримання ливарного сплаву на основі магнію, що має підвищену міцність і не токсичний для організму людини. Досягається це тим, що при вмісті золота в межах 0,01-0,1 % відбувається мікролегування твердого розчину, що позитивно позначається на міцності металу. Мікролегучий ефект золота обумовлений його здатністю розчинятися в твердому розчині магнію до 0,1 % без утворення інтерметалідних фаз, що приводить до змінення кристалічної ґратки магнію при заміщенні атомів магнію на атоми золота і до зміцнення металу. Крім того, золото не є токсичним для організму людини і забезпечує безпечне використання імплантів. Таким чином, нові ознаки при взаємодії з відомими ознаками набувають нових технічних властивостей - розроблений ливарний сплав на основі магнію забезпечує виготовлені з нього імпланти високими показниками міцності і не токсичності для людини. Це забезпечує технічний результат та відповідність критерію "новизна" при використанні усієї заявленої сукупності ознак. Приклад здійснення. Сплав пропонованого составу й прототипу виплавляли в індукційній тигельній печі типу ІПМ500, рафінування розплаву флюсом ВІ-2 проводили в роздавальній печі. Готовий розплав порціонно відбирали розливними ложками, у які вводили зростаючі присадки золота 999 проби. Для порівняння, окремо, в готовий розплав вводили магній-скандієву лігатуру для одержання составу прототипу. Отриманий метал з різними варіантами присадок заливали в піщаноглинисту форму для одержання литих зразків. Міцність (σ в) зразків з магнієвих сплавів визначались на розривній машині "INSTRUN" 2801 по ГОСТ 1497-84. Зразки для визначення механічних властивостей досліджуваних сплавів піддавали термічній обробці по режиму Т6. Аналіз результатів механічних властивостей досліджуваних сплавів показав, що в запропонованому сплаві при вмісті золота менш 0,01 % не відбувається зміцнення сплаву за рахунок незначного змінення кристалічної ґратки магнію. При змісті золота в межах 0,01-0,1 % змінення кристалічної ґратки магнію приводить до зміцнення твердого розчину, що забезпечує підвищенні характеристики міцності сплаву. При змісті золота більш 0,1 % його розчинність у магнію досягає гранці і починають створюватись інтерметаліди Mg3Au, які окрихчують метал й погіршують його міцність. Отримані результати досліджень представлено в таблиці 1. 45 1 UA 99916 U Таблиця 1 Сплав 1. Аналог 2. 3. 4. 5. 5 10 Запропонований Zr 0,50 0,60 0,55 0,58 0,54 Nd 2,30 2,25 2,26 2,28 2,24 Вміст хімічних елементів, % Zn Аu Mg 0,50 ----96,200 0,45 0,008 96,692 0,48 0,01 96,700 0,44 0,1 96,600 0,52 0,12 96,580 Sc 0,50 ------------ σb, МПа 235,5 235,6 245,4 266,8 255,2 Аналіз проведених досліджень показав, що використання запропонованого сплаву дозволяє одержувати магнієві сплави для імплантів, що мають високу міцність і не токсичні для організму людини. Джерела інформації: 1. ГОСТ 2856-79. Сплавы магниевые литейные. Марки. 2. Пат. 25056 Україна, МПК8 С22С 23/00. Ливарний сплав на основі магнію / Шаломєєв В.А., Цивірко Е.І., Жеманюк П.Д., Лукінов В.В., Лисенко И.О., Клочихин В.В.- № u200702619; Заявл. 12.03.2007; Опубл. 25.07.2007. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 Ливарний сплав на основі магнію для імплантів, який містить цирконій, неодим, цинк, золото, при наступнім співвідношенні компонентів, мас. %: цирконій 0,4-1,0 неодим 2,2-2,8 цинк 0,1-0,7 золото 0,01-0,1 магній решта. Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2