The Kinetics Of Ti-1Al-1Mn Alloy Thermal Oxidation And Charcteristic Of Oxide Layer

• Autorzy: Klimecka-Tatar D. , Borkowski S. , Sygut P.

Identyfikatory

DOI

10.1515/amm-2015-0199

Warianty tytułu

PL

Charakterystyka warstw tlenkowych otrzymanych w procesie termicznego utleniania stopu Ti-1Al-1Mn

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The main goal of the study was to carry out the treatment of cyclic oxidation of Ti alloy (Ti-1Al-1Mn) in air atmosphere. Based on measurements of mass gain of titanium alloy samples (Ti-1Al-1Mn) the kinetic oxidation curves during cyclic annealing were determined. The oxidized surface of the titanium alloy was carefully observed with optical microscopy equipment and the geometrical development, shape and surface morphology were defined. The phase composition of the obtained oxide layers on the Ti-alloy with qualitative analysis of the X-ray were defined. Since titanium alloys are among the most widely used metallic materials in dental prosthetics the corrosion measurements in a solution simulating the environment of the oral cavity were carried out. The results confirmed that the used titanium alloy easily covered with oxides layers, which to some extent inhibit the processes of electrochemical corrosion in artificial saliva solution.

PL

W pracy zaprezentowano wyniki badań nad kinetyką narastania warstw tlenkowych w efekcie cyklicznego termicznego utleniania stopu Ti-1Al-1Mn. Zabiegi utleniania przeprowadzono podczas sześciu 1-godzinnych cykli wygrzewania w atmosferze powietrza. Na podstawie pomiarów przyrostu masy próbek ze stopu tytanu (Ti-1Al-1Mn) wyznaczono krzywe kinetyki utleniania. W pracy przedstawiono również obserwacje mikroskopowe utlenionej powierzchni oraz na podstawie jakościowej analizy rentgenowskiej zidentyfikowano składniki strukturalne, będące produktem utleniania powierzchni. Z uwagi na fakt, że tytan i jego stopy są jednymi z najczęściej stosowanych w protetyce dentystycznej materiałami metalicznymi, przeprowadzono również testy korozyjne w środowisku imitującym warunki panujące w jamie ustnej człowieka. Wyniki potwierdziły, że tytan w podwyższonych temperaturach z łatwością pokrywa się warstwami tlenkowymi, które w pewnym zakresie hamują procesy korozyjne w roztworze sztucznej śliny.

Słowa kluczowe

EN

Ti-alloy; artificial saliva; kinetic of oxidation; dental alloy

PL

stop tytanowy; sztuczna ślina; kinetyka utleniania; stop dentystyczny

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 60, iss. 2A
• Strony: 735--738
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Klimecka-Tatar D.

• Czestochowa University of Technology, Institute of Production Engineering, Częstochowa, Poland

autor

Borkowski S.

• Czestochowa University of Technology, Institute of Production Engineering, Częstochowa, Poland

autor

Sygut P.

• Czestochowa University of Technology, Institute of Production Engineering, Częstochowa, Poland

Bibliografia

• [1] T. Borowski, A. Sowińska, M. Ossowski, E. Czarnowska, T. Wierzchoń, The process of glow discharge assisted oxynitriding of titanium alloy in aspect of its application in artificial heart components, Mater. Eng. 31, 751 (2010).
• [2] M. Gonsior, R. Kustosz, T. Borowski, M. Ossowski, M. Sanak, B. Jakiełła, E. Czarnowska, T. Wierzchoń, Biological investigations of the surface layer in aspect of heart valve ring application, Biomater. Eng. 14, 15 (2011).
• [3] J. Klimas, M. Szota, M. Nabiałek, A. Łukaszewicz, A. Bukowska, Description of Structure and Properties of Ti-6Al-4V Titanium Alloy for Biomedical Applications Produced by Two Methods: Conventional (Molding) and Innovative (Injection) Ones. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 61 (2), 1734-8412 (2013).
• [4] A. Karwiński, W. Lesniewski, P. Wieliczko, M. Małysza, Casting of Titanium Alloys in Centrifugal Induction Furnaces, Archives of Metallurgy and Materials 59 (1), 403-406 (2014).
• [5] K.V. Sudhakar, K. Konen, K. Floreen, Beta-titanium biomedical alloy: effect of thermal processing on mechanical properties, Archives of Metallurgy and Materials 57 (3), 755-757 (2012).
• [6] R. Melechow, K. Tubielewicz, W. Błaszczuk, Titanium and its alloys, Wyd. P.Cz., Częstochowa 2004.
• [7] K. Jagielska-Wiaderek, H. Bala, T. Wierzchoń, Corrosion Depth Profiles of Nitrided Titanium Alloy in Acidified Sulphate Solution, Central European Journal of Chemistry 11(12), 1895-1066 (2013).
• [8] D. Klimecka-Tatar, G. Pawlowska, R. Orlicki, G.E. Zaikov, Corrosion characteristics in acid, alkaline and the ringer solution of Fe68-xCoxZr10Mo5W2B15 metallic glasses, Journal of The Balkan Tribological Association 20 (1), 124-130.
• [9] J. Emsley, Nature’s Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements. Oxford: Oxford University Press, 451 (2001).
• [10] P. Wei, L. Rongti, C. Jian, S. Ruifeng, L. Jie, Thermodynamic properties of Ti in Ag-Ti alloys, Materials Science and Engineering A287, 72 (2000).
• [11] J. Jasiński, G. Walczak, M. Szota, M. Lubas, Economic Analysis of Titanium Oxidation Process in fluidized, J. Advence in Material Science 8, 58 (2008).
• [12] K. Mendzik, Praca doktorska, Częstochowa 2007.
• [13] R.G. Craig, J.M. Powers, J.C. Wataha, Dental materials, Wyd. Urban & Portner, Wrocław 2000.
• [14] A. Modrzyński, K. Grześkowiak, Simultaneous methods for melting titanium alloys. Materials of VII National Seminar on ”Titanium and its alloys. Processing and application in technology and medicine”.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.