Influence of heat treatment on the corrosion resistance of Ti-6Al-4V alloy in artificial saliva

• Autorzy: Ryba J. , Krawiec H. , Kawalec M. , Tyrała E.

Identyfikatory

DOI

10.15199/40.2018.9.2

Warianty tytułu

PL

Wpływ obróbki cieplnej na odporność korozyjną stopu Ti-6Al-4V w sztucznej ślinie

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The effect of the heat treatment on the corrosion resistance of Ti-6Al-4V alloy was investigated in the artificial saliva solution (MAS). It has been revealed that the thermal annealing treatment temperature significantly changes the properties of the passive film formed on Ti-6Al-4V alloy and decreases its corrosion resistance in the artificial saliva. Enrichment in vanadium of passive film formed on the specimen after heat treatment Ti-6Al-4V_HT favors the cathodic reactions and reduce the protective properties of passive film.

PL

W pracy badano wpływ obróbki cieplnej na odporność korozyjną stopu Ti-6Al-4V w roztworze sztucznej śliny. Wykazano, że podczas obróbki cieplnej zachodzą zmiany w składzie chemicznym na powierzchni stopu Ti-6Al-4V, co prowadzi do obniżenia jego odporności korozyjnej w roztworze sztucznej śliny. Wzbogacenie powierzchni stopu Ti-6Al-4V_HT w wanad podczas obróbki cieplnej faworyzuje reakcje katodowe i obniża właściwości ochronne warstwy pasywnej.

Słowa kluczowe

EN

titanium alloys; corrosion; heat treatment

PL

stopy tytanu; korozja; obróbka cieplna

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ochrona przed Korozją
• Rocznik: 2018
• Tom: nr 9
• Strony: 255--258
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Ryba J.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Foundry Engineering, Reymonta 23 street, Kraków, Poland

autor

Krawiec H.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Foundry Engineering, Reymonta 23 street, Kraków, Poland

autor

Kawalec M.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Foundry Engineering, Reymonta 23 street, Kraków, Poland

autor

Tyrała E.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Foundry Engineering, Reymonta 23 street, Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] Choubey A., R. Balasubramaniam, B. Basu. 2004. „Effect of replacement of V by Nb and Fe on the electrochemical and corrosion behavior of Ti-6Al-4V in simulated physiological environment”. Journal of Alloys and Compounds 381 : 288-294.
• [2] Wang K. 1996. “The use of titanium for medical applications in the USA”. Materials Science and Engineering A 213 (1-2) :134-137.
• [3] Brunette D.M., P. Tengvall, M. Textor, P. Thomsen. 2001. “Titanium in medicine”. Springer.
• [4] Kalisz M, M. Grobelny, M. Zdrojek, M. Świniarski, J. Judek. 2015 “The hybrid graphene multilayer system (graphene/SiN/graphene) coupled with titanium alloy (Ti6Al4V) ˗ structural, mechanical and corrosion characterization”. Thin Solid Films 596 : 10 ˗110.
• [5] Łukaszewicz A., M.Szota. 2015. “Analysis and possibility of modifying the properties of the Ti6Al4V titanium alloy via the method of the preparation for the use in a dental implant”. International OCSCO World Press 72 : 58˗66.
• [6] Bylica A.: J. Sieniawski. 1985. „Tytan i jego stopy”. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe.
• [7] Chen C. C., J. H. Chen, C. G. Chao, i W. C. Say. 2005 „Electrochemical characteristics of Surface of titanium formed by electrolytic polishing and anodizing”. Journal of Materials Science 40 : 4053˗4059.
• [8] Głowacka M. 1996.” Metaloznawstwo”. Gdańsk: Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej.
• [9] Nowacki J., L.A. Dobrzański, F. Gustavo. 2012. „Spajanie biomateriałow i elementow implantow”. Open Access Library 11 (17) : 114˗129.
• [10] Oczoś K. E., A. Kawalec. 2012. Kształtowanie metali lekkich. Warszawa : Wydawnictwo Naukowe PWN.
• [11] Marciniak J. 2013. Biomateriały. Gliwice: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej.
• [12] Al-Mobarak N.A., A.M. Al-Mayouf, A.A. Al-Swayih. 2006. “The effect of hydrogen peroxide on the electrochemical behavior of Ti and some of its alloys for dental applications”. Materials Chemistry and Physics 99 (2-3) : 333˗340.
• [13] Muller G., H. Benkhai, R. Matthes, B. Finke, W. Friedrichs, N. Geist, W. Langel, A. Kramer. 2004. “Poly (hexamethylene biguanide) adsorption on hydrogen peroxide treated Ti–Al–V alloys and effects on wettability, antimicrobial efficacy, and cytotoxicity”. Biomaterials 35 (20) : 5261-5277.
• [14] Krawiec H., J. Loch, V. Vignal. 2013. “Comparison of corrosion behaviour of titanium alloys TiAl6V4 and TiMo10Zr4 in ringer’s solution : influence of microstructure and plastic strain, Ceramics”. Reactivity of Solids 115 : 33-40.
• [15] Souza, J. C. M., P. Ponthiaux, M. Henriques, R Oliveira., W. Teughels, W. 2013. “Corrosion behavior of titanium in the presence of Streptococcus mutans”. Journal of Dentistry 41: 528-34.
• [16] Sivakumar B. S. Kumar, S. N. Sankara Narayanan. 2011. „Fretting corrosion behaviour of Ti–6Al–4V alloy in artificial saliva containing varying concentrations of fluoride ions”. Wear 270 : 317-324.
• [17] Gurappa I. 2002. „Characterization of different materials for corrosion resistance under simulated body fluid conditions”. Materials Characterization 49 : 73-79.
• [18] Cvijović-Alagić I., Z. Cvijović, J. Bajat, M. Rakin, 2014. „Composition and processing effects on the electrochemical characteristics of biomedical titanium alloys”. Corrosion Science 83 : 245-254.
• [19] Diomidis N., S. Mischler, N. S. More, M. Roy. 2012. „Tribo-electrochemical characterization of metallic biomaterials for total joint replacement”. Acta Biomaterials : 8. 852-859.
• [20] Mouritz A. 2012. Introduction to Aerospace Materials. Woodhead Publishing Limited.
• [21] Dimiduk D.M. 1999. “Gamma titanium aluminide alloys - anassessment within the competition of aerospace structuralmaterials”. Materials Science and Engineering A 263 : 281-288.
• [22] Cai Z., T. Shafer, I. Watanabe, E. M. Nunn., T. Okabe. 2003. “Electrochemical characterization of cast titanium alloys”. Biomaterials 24 : 213-218.
• [23] Flores-Alvarez F., J. Rodriguez-Gomez, E. Onofre-Bustamante, J. Genesca-Llongueras. 2017. “Study of the electrochemical behavior of a Ti6Al4V alloy modified by heat treatments and chemical conversion”. Surface & Coatings Technology 315 : 498-508.
• [24] Liu Wanying, Lin Yuanhua, Chen Yuhai, Shi Taihe, Ambrish Singh. 2017. “Effect of Different Heat Treatments on Microstructure and Mechanical Properties of Ti6Al4V Titanium Alloy”, Rare Metal Materials and Engineering 46 : 634-639
• [25] Loch J., H. Krawiec, A. Łukaszczyk, J. Augustyn-Pieniążek. 2016. „Corrosion resistance of titanium alloys in the artificial saliva solution”. Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 74 (1) : 29-30.
• [26] Głowacka M. 1996, Metaloznawstwo. Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej.
• [27] Krawiec H., V. Vignal, E. Schwarzenboeck, J. Banaś. 2013. „Role of plastic deformation and microstructure in the micro-electrochemical behaviour of Ti−6Al−4V in sodium chloride solution”. Electrochimica Acta 104 (8) : 400–406.

Uwagi

This work was supported by statutory project no.11.11.170.318, task 12

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).