МАГНИЕВЫЙ СПЛАВ, СПОСОБ ЕГО ПРОИЗВОДСТВА И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

1. Магниевый сплав с улучшенными механическими и электрохимическими свойствами, содержащий, мас.%: Zn 3 - 7 мас.%, Са 0,001 - 0,5, остальное представлено магнием, содержащим примеси, содействующие электрохимической разности потенциалов и/или интерметаллическим фазам, в общем количестве, не превышающем 0,0048 мас.%, при этом обще количество примесей содержит:
- отдельные примеси из группы Fe, Si, Mn, Со, Ni, Cu, Al, Zr, и P в количестве, не превышающем 0,0038 мас.%; и
- легирующие элементы, выбранные из группы редкоземельных элементов, имеющих порядковые номера 21, 39, от 57 до 71 и от 89 до 103, в количестве, не превышающем 0,001 мас.%.
2. Магниевый сплав по п. 1, в котором общее количество примесей равно количеству, в общей сложности не превышающему 0,0045 мас.%.
2
6
3
3. Магниевый сплав по п. 1, в котором содержание Zn составляет от 3 до 5 мас.% и содержание Са составляет по меньшей мере от 0,2 до 0,4 мас.%, при этом сплав содержит интерметаллическую фазу CaMgZn с объемным содержанием, близким к значению от 0 до 2%.
4. Магниевый сплав по п. 1, в котором примеси в общем количестве примесей составляют, масс.%: Fe<0,0005; Si<0,0005; Mn<0,0005; Со<0,0005; Ni<0,0005; Cu<0,0005; Al<0,0003; Zr<0,0003; Р<0,0002.
5. Магниевый сплав по п. 1, в котором легирующие элементы Fe, Si, Mn, Со, Ni, Cu и Al в сумме не превышают 0,0033 мас.%, содержание Al не превышает 0,0003 мас.% и содержание Zr предпочтительно не превышает 0,0001 мас.%.
6. Магниевый сплав по п. 1, в котором отдельные элементы из группы редкоземельных элементов вместе составляют не более чем 0,001 мас.%.
7. Магниевый сплав по п. 1, в котором сплав имеет мелкозернистую микроструктуру с размером зерен менее 7,5 мкм, без значительных различий электрохимических потенциалов между отдельными фазами матрицы.
2
6
3
2
6
3
8. Магниевый сплав по п. 1, в котором сплав содержит интерметаллическую фазу CaMgZn и осаждаемую фазу MgZn, причем интерметаллическая фаза CaMgZn является по меньшей мере настолько же благородной или менее благородной, чем фаза матрицы, а осаждаемая фаза MgZn является более благородной, чем фаза матрицы.
9. Магниевый сплав по п. 1, в котором осадки имеют размер <5 мкм и дисперсно распределены на границах или внутри зерен.
10. Магниевый сплав по п. 1, в котором сплав обладает прочностью на разрыв >275 МПа, пределом текучести >200 МПа и коэффициентом текучести <0,8, при этом разница между пределом текучести и пределом прочности >50 МПа, а механическая асимметрия <1,25.
11. Способ получения магниевого сплава, обладающего улучшенными механическими и электрохимическими свойствами, включающий:
a) получение магния высокой чистоты путем вакуумной дистилляции;
b) получение заготовки сплава путем синтеза магния высокой чистоты с высокочистыми Zn и Са в сочетании от 3 до 7 мас.% Zn, от 0,001 до 0,5 мас.% Са, где остальное представляет собой магний, содержащий общее количество примесей, способствующих разнице электрохимических потенциалов и/или образованию интерметаллических фаз, причем общее количество примесей не превышает 0,0048 мас.%, при этом общее количество примесей содержит отдельные примеси, выбранные из группы, включающей Fe, Si, Mn, Со, Ni, Cu, Al, Zr и Р, в количестве не более 0,0038% масс.%; и в котором легирующие элементы выбраны из группы редкоземельных элементов, имеющих порядковые номера 21, 39, от 57 до 71 и от 89 до 103 с общим количеством, не превышающим 0,001 мас.%;
c) гомогенизацию сплава путем отжига при температуре между 350 и 450°C с периодом выдержки в течение от 4 до 40 ч; и
d) формовку гомогенизированного сплава в интервале температур между 250 и 350°.
12. Способ по п. 11, в котором содержание Zn составляет по меньшей мере от 3 до 5 мас.%, а содержание Са составляет от 0,2 до 0,4 мас.%.
13. Способ по п. 11, дополнительно включающий тепловую обработку полученного сплава и образование фазы MgZn, являющейся более благородной, чем матрица сплава, которая выпадает в осадок из сплава матрицы в результате тепловой обработки, причем разность потенциалов, существующая между матрицей сплава и осадками MgZn, используется для регулировки интенсивности разложения матрицы сплава.
2
6
3
14. Способ по п. 12, в котором измельчение зерен во время формовки инициируется интерметаллической фазой CaMgZn вместо Zr.
15. Способ по п. 11, в котором общий объем примесей в общей сложности не превышает 0,0045 мас.%.
16. Способ по п. 11, в котором количество отдельных примесей в суммарном количестве всех примесей составляет, масс.%: Fe<0,0005; Si<0,0005; Mn<0,0005; Со<0,0005; Ni<0,0005; Cu<0,0005; Al<0,0003; Zr<0,0003; Р<0,0002.
17. Способ по п. 11, в котором элементы примесей Fe, Si, Mn, Со, Ni, Cu и Al вместе не превышают 0,0033 мас.%, содержание А1 не превышает 0,0003 мас.% и содержание Zr не превышает 0,0001 мас.%.
18. Способ по п. 11, в котором отдельные редкоземельные элементы составляют не более 0,001 мас.%.
19. Способ по п. 11, в котором процесс формовки представляет собой прессование, равноканальное угловое прессование (РУП) и/или множественную штамповку.
20. Способ по п. 11, дополнительно включающий термообработку полученного сплава, где после термообработки присутствуют осадки MgZn в размере от 1 до 50 нм в виде мелкозернистой структуры с размером зерен, предпочтительно равным <7,5 мкм, дисперсно распределенные на границах и внутри зерен.
21. Биоразлагаемый имплантат, полученный из сплава по п. 1.
22. Имплант по п. 21 включающий одно из стентов, имплантатов для крепления и временной фиксации имплантатов тканей и тканевых трансплантатов, ортопедических и стоматологических имплантатов, и невральных имплантатов.
23. Способ по п. 11, дополнительно включающий термическую обработку образованного сплава в диапазоне температур между 100°C и 300°C с выдержкой в течение от 1 мин до 3 ч.
24. Способ по п. 11, в котором общий объем примесей в общей сложности не превышает 0,0036 мас.%.
25. Способ по п. 11, в котором элементы примесей Fe, Si, Mn, Со, Ni, Cu и Al вместе не превышают 0,0022 мас.%, содержание А1 не превышает 0,0001 мас.%, и содержание Zr не превышает 0,0001 мас.%.
26. Способ по п. 25, в котором элементы примесей Fe, Si, Mn, Со, Ni, Cu и Al вместе не превышают 0,00095 мас.%, а содержание А1 не превышает 0,00005 мас.%.
27. Способ по п. 11, в котором отдельные редкоземельные элементы составляют не более 0,0005 мас.%.
28. Магниевый сплав по п. 1, в котором общее количество примесей равно количеству, в общей сложности не превышающему 0,0036 мас.%.
29. Магниевый сплав по п. 1, в котором элементы примесей Fe, Si, Mn, Со, Ni, Cu и Al в сумме не превышают 0,0022 мас.% и содержание Al не превышает 0,0001 мас.%.
30. Магниевый сплав по п. 1, в котором элементы примесей Fe, Si, Mn, Со, Ni, Cu и Al в сумме не превышают 0,00095 мас.% и содержание А1 не превышает 0,00005 мас.%.
31. Магниевый сплав по п. 1, в котором отдельные элементы из группы редкоземельных элементов составляют не более чем 0,0005 мас.%.
32. Магниевый сплав по п. 1, в котором отдельные элементы из группы редкоземельных элементов составляют не более чем 0,0003 мас.%.
33. Магниевый сплав по п. 1, в котором осадки имеют размер <1 мкм и дисперсно распределены на границах или внутри зерен
34. Магниевый сплав по п. 1, в котором сплав обладает прочностью на разрыв >300 МПа, пределом текучести >225 МПа, а коэффициентом текучести <0,75, при этом разница между пределом текучести и пределом прочности >100 МПа, а механическая асимметрия <1,25