Wpływ parametrów procesu tlenoazotowania na właściwości użytkowe stopu Ti-6Al-4V

• Autorzy: Januś M. , Kluska S. , Kyzioł K. , Jonas S. , Zimowski S.

Warianty tytułu

EN

Effect of oxynitriding process parameters on properties of Ti-6Al-4V alloy

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących tlenozotowania stopu tytanu Ti-6Al-4V za pomocą chemicznego osadzania z fazy gazowej wspomaganego plazmą generowaną falami o częstotliwości radiowej (RFCVD 13,56 MHz, 300 W). Proces prowadzono w atmosferze gazów zawierających N2O i Ar w różnych proporcjach. Skład chemiczny i morfologię powierzchni badano metodą SEM/EDS. Badania odporności korozyjnej przeprowadzono przyspieszoną techniką polaryzacyjną w roztworze sztucznej śliny w temperaturze 37°C. Wyznaczono wartość współczynnika tarcia i wskaźnika zużycia uzyskanych materiałów. Otrzymane wyniki potwierdzają tezę, że najlepsze właściwości użytkowe zapewnia warstwa wierzchnia zawierająca azot oraz tlen. Stopy modyfikowane opisaną metodą charakteryzują się właściwościami pożądanymi w zastosowaniach medycznych.

EN

This work includes the results of studies on oxynitriding titanium and its alloy (Ti-6Al-4V) surface. This process has been carried out using the Chemical Vapour Deposition method with plasma, which was generated by radio frequency waves (RFCVD 13.56 MHz, 300 W). This process was carried out in an atmosphere containing N2O and Ar in various proportions. The chemical composition and morphology of the surface have been tested by SEM/EDS. The corrosive resistance test was accelerated with the polarisation technique in artificial saliva at 37°C. The friction coefficient and wear indicator were determined. These results confirmed conjectures that samples whose composition includes nitrogen and oxygen have the best usable properties. Materials modified in this way are promising for applications in medicine.

Słowa kluczowe

PL

tytan; korozja; RF CVD; tlenoazotowanie

EN

titanium; corrosion; RF CVD; oxynitriding

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 33, nr 3
• Strony: 177--180
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Januś M.

• Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

autor

Kluska S.

• Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

autor

Kyzioł K.

• Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

autor

Jonas S.

• Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

autor

Zimowski S.

• Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

Bibliografia

• [1] Błażewicz S., Stoch L.: Biomateriały. Pod redakcją M. Nałęcz, Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna 2000, tom 4; Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa (2003).
• [2] Marciniak J.: Biomateriały. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice (2002).
• [3] Wierzchoń T., Czarnowska E., Krupa D.: Inżynieria powierzchni w wytwarzaniu biomateriałów tytanowych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa (2004).
• [4] Brunski J. B., Moccia A. F., Pollack S. R., Kerastoff E., Trachtenberg D. I., The influence of functional use of endosseous dental implants on the tissue-implant interface. I. Histological Aspects. J. Dent. Res.58 (1979) 1953÷1969.
• [5] Boyan B. D., Humbert T. W., Kiestrett K., Schraub D. M., Dean D. D., Schwartz Z.: Effect of Titanium surface on chondrocytes and osteoblasts in vitro. Cells Component 5 (1995) 323÷335.
• [6] Boyan B. D. Lossdorfer S., Wang L., Zhao G., Lohmann C. H., Cochran D. L., Schwartz Z.: Osteoblasts generate an osteogenic microenvironment when grown on surfaces with rough microtopographies. Eur Cell Mater. 6 (2003) 22÷27.
• [7] Cohran D. L., Nummikowski P. V., Higgenbottom F. L., Hermann J. S., Makins S. R., Buser D.: Evaluation of an endosseous titanium implant with a sandblasted and acid-edched surface in the canine mandible: radiographic results. Chin. Oral. Implants Res. 7 (1996) 240÷252.
• [8] Buser D., Mericskestern R., Bernard J. P., Behneke A., Behneke N., Hirt H. P., Belser U. C., Lang N. P.: Long-term evaluation of non-submerged ITI implants. Clin Oral Implants Res. 8 (1997) 161÷172.
• [9] Breme J.: Titanium and titanium alloyes, biomaterials of preference. Mem. Sci. Rev. Metall. 10 (1988) 625÷632.
• [10] Van Raay J. J. A. M., Rozing P. M. et al.: Titanium in medicine. Springer- -Verlag, Berlin, Heidenberg (2001).
• [11] Broitman E., Macdonald W., Hellgren N., Hellgren N., Radnozci G., Czigány Zs., Wennerberg A.: Carbon nitride films on orthopedic substrates. Diamond and Related Materials 9 (2000) 1984÷1991.
• [12] Sobiecki J. R., Gołębiewski M., Major B.: Structure and properties of nitrided Ti6Al2Cr2Mo titanium alloy. Proc. of 9th Inter. Seminar I. F. HT and S. E. Nitriding Technology, Warszawa (2003) 397.
• [13] Czarnowska E., Sowińska A., Cukrowska B., Godlewski M., Wierzchoń T.: The biocompatibility of nitrided titanium Allom for bone implantation studiem by laser flow cytometry, laser canning cytometry and confocal microscopy. Annals of Transplantation 9 (Sup. 1A) (2004) 72÷75.
• [14] Wierzchoń T., Czarnowska T., Maranda-Niedbała A., Zegadło M.: Obróbki jarzeniowe tytanu i jego stopów w aspekcie zastosowań w medycynie. Inżynieria Materiałowa 2 (1999) 57÷61.
• [15] Januś M., Kluska S., Kyzioł K., Jonas S., Zimowski S.:Wpływ składu mieszaniny gazowej w procesie tlenoazotowania plazmowego na właściwości tytanu i stopu Ti6Al4V. Inżynieria Biomateriałów 96-98 XIII (2010) 103÷109.

Uwagi

PL

Niniejsza praca została sfinansowana ze środków statutowych nr 11 11 160 603.