ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ И МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ОБРАЗЦОВ С ТПМП-СТРУКТУРОЙ ИЗ СПЛАВА TI-10TA-2NB-2ZR, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ СЕЛЕКТИВНОГО ЛАЗЕРНОГО ПЛАВЛЕНИЯ
В работе исследованы микроструктура, фазовый состав и механические свойства компактных и пористых образцов из биосовместимого β-титанового сплава Ti-10Ta-2Nb-2Zr, полученных методом селективного лазерного плавления (СЛП). Определено оптимальное окно параметров СЛП (объемная плотность энергии 61,7−94,1 Дж/мм3), обеспечивающее относительную плотность до 99,92%. Показано, что после СЛП формируется дисперсная игольчатая α′-мартенситная структура, обусловливающая высокие прочностные свойства (предел прочности 642 МПа, предел текучести 552 МПа) при пониженном модуле упругости 88 ГПа. Отжиг при 900 °C приводит к рекристаллизации и образованию равновесной ламельной α+β-структуры, снижению модуля упругости до 85 ГПа и
сохранению достаточной пластичности (удлинение ~20%). Для имитации трабекулярной кости изготовлены ТПМП-структуры (типов «Шварц», «Гироид», «Сплит») с пористостью 50%. Их эффективный модуль упругости (9,1−9,6 ГПа) сопоставим с жесткостью костной ткани, что решает проблему экранирования напряжений. Полученные результаты подтверждают перспективность сплава Ti-10Ta-2Nb-2Zr и технологии СЛП для создания персонализированных ортопедических имплантатов с улучшенной биомеханической совместимостью.