Advanced In situ Methods for Studying Deformation Mechanisms of Magnesium Alloys under Specific Microstructural Conditions

Abstract

Title: Advanced In situ Methods for Studying Deformation Mechanisms of Mag- nesium Alloys under Specic Microstructural Conditions Author: RNDr. Jan Dittrich Department: Department of Physics of Materials Supervisor: doc. RNDr. Peter Minárik, PhD., Department of Physics of Materials Abstract: A set of hcp and hcp + bcc alloys from the Mg-Li-Y ternary system with varying Li and Y alloying content, intended for the fabrication of temporary orthopedic implants, was investigated. The focus was placed on understanding the mechanical properties based on a detailed microstructural and textural characte- rization of the extruded and subsequently ECAP-processed states of the alloys. Furthermore, the application-relevant corrosion and cytocompatibility proper- ties were investigated as well. Advanced experimental techniques, including slip trace analysis, acoustic emission, and digital image correlation, were employed to explain the observed deformation behavior. The corrosion performance in a si- mulated physiological environment was evaluated and discussed based on the microstructural properties, and the cytocompatibility of the studied materials was successfully veried. Keywords: magnesium alloys, deformation mechanisms, ductility, corrosion, cytocompatibility

Název práce: Pokročilé In situ metody pro studium deformačních mechanism· hořčíkových slitin v specických mikrostrukturálních stavech Autor: RNDr. Jan Dittrich Katedra: Katedra fyziky materiál· Vedoucí diplomové práce: doc. RNDr. Peter Minárik, PhD., Katedra fyziky ma- teriál· Abstrakt: Tématem výzkumu je sada hcp a hcp + bcc slitin z ternárního Mg- Li-Y systému s r·znými množstvími příměsí Li a Y, určená pro aplikaci coby přechodné ortopedické implantáty. Práce se věnuje zejména studiu mechanických vlastností, přičemž vychází z detailní mikrostrukturní a texturní analýzy těchto slitin po extruzi a následném zpracování metodou ECAP. Dále byly zkoumány i korozní vlastnosti a cytokompatibilita těchto materiál·, představující d·ležité aspekty pro zamýšlenou aplikaci. K objasnění deformačního chování byly využity pokročilé metody, včetně analýzy skluzových pás·, akustické emise či digitální korelace obrazu. Korozní odolnost byla testována simulovaném fyziologickém pro- středí a diskutována v kontextu popsané mikrostuktury. V neposladní řadě byla úspěsně prokázána i cytokompatibilita zkoumaných materiál·. Klíčová slova: hořčíkové slitiny, deformační mechanismy, tažnost, koroze, cyto- kompatibilita