Сплавы на основе Zr—Nb – перспективные функциональные материалы

Abstract

В процессе поиска новых функциональных сплавов была изучена система Zr—Nb. Выполнены исследования на наличие мартенситного превращения (МП) и эффекта памяти формы, изучены особенности состава с помощью микроструктурных и рентгенографических методов анализа. Обнаружено, что МП в системе Zr—Nb имеется в более широком интервале концентраций ниобия, чем считалось ранее. В сплавах Zr₉₃Nb₇ и Zr₈₆Nb₁₄ впервые обнаружено наличие эффекта памяти формы. Характеристические температуры МП снижаются с увеличением концентрации ниобия. Ввиду биоинертности и температур МП, близких к температуре человеческого тела, сплав Zr₈₆Nb₁₄ может быть перспективен для дальнейшего глубокого изучения с целью применения в медицинской отрасли.

В процесі пошуку нових функціональних стопів було вивчено систему Zr—Nb. Виконано дослідження на наявність мартенситного перетворення (МП) і ефекту пам’яті форми, вивчено особливості складу за допомогою мікроструктурних і рентґенографічних метод аналізи. Виявлено, що МП у системі Zr—Nb відбувається в більш широкому інтервалі концентрацій ніобію, ніж вважалося раніше. У стопах Zr₉₃Nb₇ і Zr₈₆Nb₁₄ вперше виявлено наявність ефекту пам’яті форми. Характеристичні температури МП знижуються зі збільшенням концентрації ніобію. Зважаючи на біоінертність і температури МП, близькі до температури людського тіла, стоп Zr₈₆Nb₁₄ може бути перспективним для подальшого, більш глибокого вивчення з метою застосування в медичній галузі.

During the search for new functional alloys, Zr—Nb system is investigated. The investigations concerning the presence of the martensitic transformation (MT) and shape-memory effect are performed; composition features are explored by microstructural and X-ray analysis techniques. As found, the MT in the Zr—Nb system takes place in a wider range of niobium concentrations than it was previously estimated. The presence of the shape-memory effect in Zr₉₃Nb₇ and Zr₈₆Nb₁₄ alloys is firstly observed. Characteristic MT temperatures decrease with increasing niobium concentration. Due to both the bioinertness and the MT temperatures close to the human body temperature, Zr₈₆Nb₁₄ alloy can be promising for further in-depth study in order to use it in the healthcare industry.