Microstructure and corrosion resistance characteristics of Cr-Co-Mo alloys designed for prosthetic materials

• Autorzy: Augustyn-Pieniążek J. , Łukaszczyk A. , Zapała R.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amm-2013-0148

Warianty tytułu

PL

Charakterystyka mikrostruktury i odporności korozyjnej stopów Cr-Co-Mo przeznaczonych na materiały protetyczne

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The work presents the results of microscopic tests of two alloys: Co-Cr-Mo and Co-Cr-W-Mo, together with a quantitative local analysis of the chemical composition, with the use of an electron microprobe X-ray analyzer EDS. Corrosion resistance tests were also performed on the alloys, in the artificial saliva environment. The microstructure of the examined alloys was of the dendrite type. An eutectic consisting of alloy carbides and a cobalt austenite was observed in the interdendritic spaces. The dendritic matrix was a solid solution of chromium, molybdenum and carbon in cobalt (γCo), and the precipitates present in the interdendritic spaces were rich with Cr and Mo - in the case of Co-Cr-Mo - and with W and Mo - in the case of Co-Cr-W-Mo. The analyzed materials exhibited a similar progress of polarization curves. The obtained currentless potential values and the wide passivation area of those alloys made it possible to conclude their high corrosion resistance in the examined environment.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań mikroskopowych dwóch stopów: Co-Cr-Mo i Co-Cr-W-Mo wraz z ilościową analizą punktową składu chemicznego przy wykorzystaniu mikroanalizatora rentgenowskiego EDS. W ramach pracy wykonano również badania odporności korozyjnej stopów w środowisku sztucznej śliny. Mikrostruktura badanych stopów miała budowę dendrytyczną. W przestrzeniach międzydendrytycznych występowała eutektyka składająca się z węglików stopowych i austenitu kobaltowego. Osnowę dendrytyczną stanowił roztwór stały chromu, molibdenu i węgla w kobalcie (γCo), zaś wydzielenia występujące w obszarach międzydendrytycznych były bogate w Cr i Mo - w przypadku stopu Co-Cr-Mo oraz W i Mo - w przypadku stopu Co-Cr-W-Mo. Analizowane materiały wykazywały zbliżone przebiegi krzywych polaryzacji. Z otrzymanych wartości potencjału bezprądowego oraz na podstawie szerokiego obszaru pasywacji tych stopów można wnioskować o ich wysokiej odporności korozyjnej w badanym środowisku.

Słowa kluczowe

EN

dental alloys; cobalt matrix alloys; corrosion resistance

PL

stopy dentystyczne; osnowa stopu; odporność na korozję

• 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: 2013
• Tom: Vol. 58, iss. 4
• Strony: 1281--1285
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys.

Twórcy

autor

Augustyn-Pieniążek J.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Łukaszczyk A.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Foundry Engineering, 23 Reymonta Str., 30-059 Cracow, Poland

autor

Zapała R.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Foundry Engineering, 23 Reymonta Str., 30-059 Cracow, Poland

Bibliografia

• [1] M. Jurczyk, J. Jakubowicz, Bionanomaterials, Poznań 2008, (in Polish).
• [2] B. Surowska, Metallic biomaterials and metal-ceramic joint in dental applications, Lublin 2009, (in Polish).
• [3] J. Marciniak, M. Kaczmarek, A. Ziębowicz, Biomaterials in stomatology, Gliwice 2008, (in Polish).
• [4] J. Marciniak, Biomaterials, Gliwice 2002. (in Polish).
• [5] H. Leda, Engineering materials for biomedical applications, Poznan 2011, (in Polish).
• [6] Z. Górny, Cast cobalt alloys, Kraków 2008. (in Polish).
• [7] L. Reclaru, H. Luthy, P. Y. Eschler, A. Blatter, Ch. Susz, Biomaterials 26, 4358 (2005).
• [8] Z. Górny, Casting of non-ferrous alloys: preparation of liquid metal, the structure and properties of cast, Warszawa 1992, (in Polish).
• [9] M. Podrez-Radziszewska, K. Haimann, W. Dudziński, M. Morawska-Sołtysik, Archives of Foundry Engineering 10 (3), 51, (2010).
• [10] B. Surowska, Formation of chemical composition and structure of the alloy of Co-Cr-Ni-Mo as biomaterials, Lublin 1997, (in Polish).
• [11] J. V. Giacci, C. N. Morando, O. Fornaro, H. A. Palacio, Mater. Charact. 62, 53 (2011).
• [12] E. Bettini, T. Eriksson, M. Bostrom, Ch. Leygraf, J. Pan, Electrochim. Acta 56, 9413 (2011).
• [13] L. Colombier, J. Hochmann, Stainless steels and heat resisting steel, Katowice 1964, (in Polish).
• [14] C. Manaranche, H. Hornberger, Dent. Mater. 23, 1428 (2007).
• [15] C. Valero Vidal, A. Igual Munoz, Electrochim. Acta 55, 8445 (2010).
• [16] H. Bala, Corrosion of materials - theory and practice, Czestochowa 2002, (in Polish).
• [17] B. Surowska, Selected problems of corrosion and corrosion protection, Lublin 2002, (in Polish).
• [18] V. S. Saji, H. Choe, T. Nonferr, Metal Soc. 19, 785 (2009).