Исследование фазового состава и биосовместимости покрытий на титановом сплаве Ti–6Al–5V, полученных в результате диффузионного насыщения кислородом, азотом и углеродом

Титановый сплав Ti–6Al–5V подвергали поверхностному насыщению углеродом, азотом и кислородом для исследования влияния поверхностного модифицирования на его износостойкость и биосовместимость. Насыщение углеродом и азотом осуществляли в атмосферах низкого давления. Оксидирование выполняли путем нагрева образцов в твердом карбюризаторе. Структуру и фазовое состояние полученных слоев исследовали методами оптической микроскопии и рентгенофазового анализа. Общие закономерности насыщения титанового сплава неметаллами состоят в образовании диффузионного слоя при увеличении количества фаз на основе твердого раствора α-Ti с последующим формированием на поверхности сплошного слоя таких промежуточных фаз, как карбиды, нитриды и оксиды различной стехиометрии. После насыщения на поверхности получены тонкие слои из карбидов, нитридов и оксидов, под которыми сформированы диффузионные слои. Твердость азотированных и оксидированных поверхностей составила 950–1000 HV, а насыщенных углеродом – 570 HV. Установлена минимальная износостойкость образцов без обработки и максимальная после оксидирования. Биосовместимость определяли по пролиферации остеоподобных клеток линии MG63 (proliferation of osteoblast-like cells of the MG63 line). Наилучшую биосовместимость продемонстрировали оксидированные образцы. При этом биосовместимость азотированных образцов лучше, чем науглероженных. Наименьшую биосовместимость наблюдали на необработанных образцах.