Biodegradable magnesium alloys have emerged as promising alternatives to permanent metallic implants due to their unique combination of mechanical compatibility with bone and complete resorption, addressing the persistent issues of stress shielding and secondary removal surgeries. This review critically examines the historical development of magnesium-based biomaterials, highlighting advances in alloy design, manufacturing processes, and surface engineering that now enable tailored degradation and improved clinical performance. Drawing on recent clinical and preclinical studies, we summarize improvements in corrosion resistance, mechanical properties, and biocompatibility that have supported the clinical translation of magnesium alloys across a variety of orthopedic and emerging medical applications. However, challenges remain, including unpredictable in vivo degradation kinetics, limited long-term safety data, lack of standardized testing protocols, and ongoing regulatory uncertainties. We conclude that while magnesium-based biomaterials have advanced from experimental concepts to clinically validated solutions, further progress in personalized degradation control, real-time monitoring, and harmonized regulatory frameworks is needed to fully realize their transformative clinical potential.
This study investigates the technological and chemical causes of early zinc-coating degradation on cold-formed steel sections produced from DX51D+Z140 galvanized coils. Commercially manufactured products exhibiting early corrosion symptoms were used in this study. The entire processing route, which included strip preparation, cold rolling, hot-dip galvanizing, passivation, multi-roll forming, storage, and transportation to customers, was analyzed with respect to the residual surface chemistry and process-related deviations that affect the coating integrity. Thirty-three specimens were examined using electromagnetic measurements of coating thickness. Statistical analysis based on the Cochran’s and Fisher’s criteria confirmed that the increased variability in zinc coating thickness is associated with a higher susceptibility to localized corrosion. Surface and chemical analysis revealed chloride contamination on the outer surface, absence of detectable Cr(VI) residues indicative of insufficient passivation, iron oxide inclusions beneath the zinc coating originating from the strip preparation, traces of organic emulsion residues impairing wetting and adhesion, and micro-defects related to deformation during roll forming. Early zinc coating degradation was shown to result from the cumulative action of multiple technological (surface damage during rolling, variation in the coating thickness) and environmental (moisture during storage and transportation) parameters. On the basis of the obtained results, a methodology was proposed to prevent steel product corrosion in industrial conditions.
Грушко О. В., Кириця І. Ю. Критерії деформовності з врахуванням властивостей матеріалу в параметрі напруженого стану Немонотонність поведінки пластичності матеріалів в області додатних гідростатичних тисків залежно від класичного показника напруженого стану призводить до необхідності пошуку більш вдалих параметрів в якості аргументу діаграми пластичності. В роботі запропоновано параметр напруженого стану, який залежить від фізико-механічних властивостей матеріалу. Коефіцієнти впливу є механічними властивостями матеріалу. Діаграму пластичності в карті металу, за допомогою введеного параметра напруженого стану, пропонується апроксимувати монотонно спадаючою експоненціальною функцією. Встановлено, що вплив головних нормальних напружень є неоднаковим щодо накопичення пошкоджень в матеріалі, який пластично деформується. Причому, даний вплив залежить від виду матеріалу, що дає можливості формування моделі пластичності, зокрема для матеріалів з різною реологією. Встановлено, що коефіцієнт впливу третього відносного головного напруження для маловуглецевих сталей, алюмінієвих та титанових сплавів становить – 0,76… 0,85. Рекомендовано в відомих моделях деформовності застосовувати в якості аргументу діаграми пластичності запропонований нами параметр напруженого стану, оскільки фізичного змісту накопичення пошкоджень даний параметр не змінює. Область застосування того чи іншого критерію залишається у відповідності з рекомендаціями його використання в залежності від виду процесу і історії навантаження. Виконано порівняльний розрахунок використаного ресурсу пластичності за відомими критеріями та критеріями, які враховують властивості матеріалу через параметр напруженого стану. Використання діаграми пластичності, побудованої за допомогою запропонованого параметра напруженого стану, для процесів холодного пластичного деформування, які протікають в області додатного гідростатичного тиску, залежно від виду шляху деформування та особливостей реології металу уточнює значення використаного ресурсу пластичності металу до 2-х разів, що дозволяє зменшити кількість браку виробів до 50 % для процесів, режими яких пораховані за граничними деформаціями.
Cold-forming broaching with a shaped tool represents a contemporary method for forming the geometry of internal surfaces with a periodic profile via plastic deformation. A key limitation of this process is the progressive depletion of the material’s plasticity during groove formation, which leads to the degradation of mechanical strength properties. This study presents an experimental investigation into the mechanics of deformation, specifically examining the influence of tool geometry on the parameters governing deformation-induced strengthening of the material, as well as assessing the residual plasticity during the formation of internal grooves. Fracture work calculations for grooved specimens produced via сold-forming broaching revealed that the specific fracture energy decreases with reductions in both the tool tooth sharpening angle and the base width of the trapezoidal profile. In order to accurately define сold-forming broaching process parameters for different materials, deformation paths were constructed for the most critical points within the workpiece. The stress–strain state was evaluated using the LS-DYNA finite element software. The study establishes the impact of both the inclination angle of the tool tooth and the base dimension of its trapezoidal section on the residual plasticity resource of the workpiece.