Aspekty technologiczne otrzymywania kompozytów szklano-metalicznych na osnowie stopu implantacyjnego Co-Cr-Mo

• Autorzy: Oksiuta Z. , Dąbrowski J. R. , Szczepanik S.

Warianty tytułu

EN

Technological aspects of obtaining glass-metalic composite materials based on Co-Cr-Mo inplantation alloy

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań wybranych właściwości mechanicznych (wytrzymałości na ściskanie, twardości) kompozytów otrzymanych na bazie stopu Co-Cr-Mo z różną zawartością bioszkła (5,10,15% mas.). Wstępnie prasowane jednostronnie i spiekane próbki poddano dwóm różnym metodom dogęszczania: doprasowaniu obwiedniowemu na zimno wraz z obróbką cieplną i kuciu na gorąco w temperaturze 1150°C. Przeprowadzone badania wykazały, że dodatek bioszkła, w obu przypadkach, powoduje zmniejszenie gęstości, wytrzymałości na ściskanie oraz ciągliwości próbek. Z analizy struktury otrzymanych materiałów wynika, że cząstki bioszkła nie łączą się trwale z metaliczną osnową stopu, co ma wpływ na właściwości wytrzymałościowe kompozytów. Porównując obie metody dogęszczenia, korzystniejsze wyniki otrzymano po kuciu na gorąco.

EN

The results of microstructure and mechanical properties of Co-Cr-Mo alloy-based biocomposites with different contents (5, 10,15% wt.) of bioglass addition (15% CaO, 9% P2O5, 76% SiO) [7, 8] have been studied. The Co-Cr-Mo alloy powder after blending with bioglass was singleaction pressed and sintered in the argon atmosphere at the temperature 1230°C. The morphology of powder particles is shown in Figure 1. The sinters were divided into two groups. The first group of samples was cold repressed on PXW100A rotary press and heat treated at the temperature of 1230°C. The microstructure and mechanical properties of samples are presented in Figure 3 and Table 2. The second group of speciments was hot forging at the temperature of 1150°C. The results of structural examination and mechanical properties are shown in Figures 4, 5 and Table 3. The most homogenous structure was obtained with 5% wt. of the bioglass additions. With the increase of bioglass contents the homogeneity and mechanical properties (ultimate compressing strength and hardness) decrease. The structure invesligation revealed that the bioglass particles are not sufficient settled in the metallic matrix (Fig. 4d). Comparing two methods of repressing significantly better properties of the samples were obtained after hot forging.

Słowa kluczowe

PL

kompozyt szklano-metaliczny; stop Co-Cr-Mo; bioszkło

EN

glass-metalic composites; Co-Cr-Mo alloy; bioglass

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2004
• Tom: R. 4, nr 11
• Strony: 306--310
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Oksiuta Z.

• Politechnika Białostocka, Wydział Mechaniczny, Katedra Materiałoznawstwa, ul. Wiejska 45c, 15-354 Białystok

autor

Dąbrowski J. R.

• Politechnika Białostocka, Wydział Mechaniczny, Katedra Materiałoznawstwa, ul. Wiejska 45c, 15-354 Białystok

autor

Szczepanik S.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Metalurgii i Inżynierii Materiałowej, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Becker B.S., Bolton J.D., Youseffi M., Production of porous sintered Co-Cr-Mo alloys for possible surgical implants application, Part 1: Compaction, sintering behaviour and properties, Powder Met. 1995, 3, 201-208.
• [2] Bardos D.I., High strength Co-Cr-Mo alloy by hot isostatic pressing of powder, Biomat. Med. Dev. 1979, l, 73-80.
• [3] Mainard D., Galois L., Bordji K., Clèment D., Delagoutte J.P., Bone ingrowth into porous ceramics with different pore sizes, Proc. 5th World Biomaterials Congress, Toronto 1996, 429.
• [4] Dąbrowski J.R., Biomateriały dla endoprotezoplastyki, Inż. Biomateriałów 2002, 22, 3-11.
• [5] Oksiuta Z., Dąbrowski J.R., Rotary cold repressing and heat treatment of sintered materials from Co-Cr-Mo alloy powder, Powder Metallurgy 2002, 45, 63-66.
• [6] Dąbrowski J.R., Frydrych J., Frydrych H., Ratuszek W., Effect of sintering on structure and properties of Vitalium type sintered materials, Archives of Metallurgy 2001, 46, 1, 81-92.
• [7] Łączka M., Cholewa K., Mozgawa W., Glass-crystalline ma-terials of CaO-P2O5-SiO2 system obtaining by sol-gel method, J. Materials Sci. Lett. 1995, 14, 1417-1420.
• [8] Łączka M., Cholewa K., Łączka-Osyczka A., Gel-derived powders of CaO-P2O5-SiO2 system as a starting materials to production of bioactive ceramics, J. All. Comp. 1997, 148, 42-51.
• [9] Szczepanik S., Przeróbka plastyczna materiałów spiekanych z proszków i kompozytów, Uczelniane Wydawnictwa Naukowe-Dydaktyczne AGH, Kraków 2003.