В данной статье расскажем о работе, в которой мы определили причины разрушения титанового стрежня, используемого в протезировании. 
Исследование, которое было проведено в испытательной лаборатории "МЕТАЛЛ-ЭКСПЕРТИЗА ТЕСТ", включало: химический анализ с определением марки сплава, испытание на статическое растяжение и фрактографическое изучение поверхностей излома.
В результате химического анализа установлено, что металл исследованного стержня по химическому составу в основном удовлетворяет требованиям, предъявляемым ГОСТ 19807-91 к сплаву марки ВТ6. Стоит отметить незначительное превышение по алюминию и железу.
В результате испытания на статическое растяжение установлено, что предел прочности исследованного стержня равен 919 МПа, что свидетельствует о высоких прочностных характеристиках изделия. Диаграмма растяжения стержня представлена на рисунке.
В ходе фрактографического исследования излом стержня был разбит на две условные зоны: 1 и 2. В результаты изучения данных зон в них были обнаружены следы гальванического покрытия, идентичного тому, что нанесено на стержень. Данный факт свидетельствует, что в сечении, по которому произошло разрушение, имелись трещиноподобные дефекты до момента нанесения гальванического покрытия. Наиболее вероятным моментом образования дефектов является момент сверления в стержне технологического отверстия. В результате образование данного вида дефектов рабочее сечение было уменьшено на 25 и 15% для зон 1 и 2 соответственно.
Наличие трещин в металле стержня и уменьшение рабочего сечения стало причинами разрушения стрежня в момент его монтажа.
В изломе присутствуют небольшие островки хрупкого разрушения, что свидетельствует о возможном наличии динамической составляющей в нагружении. Данный вид нагружения мог быть осуществлен при наличии изгибающих напряжений.
Выводы
В результате комплексного исследования металла титанового стержня для плеча установлено:
- Металл исследованного стержня по химическому составу удовлетворяет требованиям, предъявляемым ГОСТ 19807-91 к сплаву марки ВТ6.
- Предел прочности исследованного стержня равен 919 МПа, что свидетельствует о высоких прочностных характеристиках изделия.
- В изломе стержня обнаружены следы гальванического покрытия, идентичного тому, что нанесено на стержень. Данный факт свидетельствует о том, что в сечении, по которому произошло разрушение, имелись трещиноподобные дефекты до момента нанесения гальванического покрытия. Наиболее вероятным моментом образования дефектов является момент сверления в стержне технологического отверстия. В результате образование данного вида дефектов рабочее сечение стержня было уменьшено приблизительно на 40%.
По результатам проведенных исследований можно сделать однозначный вывод о том, что разрушение титанового стержня для плеча произошло из-за наличия трещин в металле стержня и уменьшения его рабочего сечения.
<<<предыдущая статья следующая статья>>>