Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Effect of Microstructure and Unit Cell’s Geometry on the Compressive Mechanical Response of Additively Manufactured Co-Cr-Mo Sheet I-WP Lattice

Park So-Yeon, Kim Kyu-Sik, AlMangour Bandar, Lee Kee-Ahn

Archives of Metallurgy and Materials

|

2022

|

Vol. 67, iss. 4

1525--1529

EN

Co-Cr-Mo based sheet I-WP lattice was fabricated via laser powder bed fusion. The effect of microstructure and the I-WP shape on compressive mechanical response was investigated. Results of compression test showed that yield strength of the sheet I-WP was 176.3 MPa and that of bulk Co-Cr-Mo (reference material) was 810.4 MPa. By applying Gibson-Ashby analytical model, the yield strength of the lattice was reversely estimated from that of the bulk specimen. The calculated strength of the lattice obtained was 150.7 MPa. The shape of deformed lattice showed collective failure mode, and its microstructure showed that strain-induced martensitic transformation occurred in the overall lattice. The deformation behavior of additively manufactured sheet I-WP lattice was also discussed.

2

Microstructural characterisation of Co-Cr-Mo casting dental alloys

Szala M., Beer-Lech K., Gancarczyk K., Kilic O., Pędrak P., Özer A., Skic A.

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2017

|

Vol. 11, no 4

76--82

EN

The study compares the microstructure of three commercial dental cobalt matrix alloys with related chemical composition declared by the manufacturer. Casts were produced with lost wax method, then melted and casted with centrifugal induction casting machine. The Co-Cr-Mo alloys were casted according to the manufacturers procedure. The samples’ chemical composition and phase composition, respectively, using WDXRF (Wavelength Dispersive X-Ray Fluorescence) and XRD (X-ray Diffarction) methods were analysed. Casts microstructure by mean of LOM (Light Optical Microscopy), SEM (Scanning Electron Microscopy) and EDS (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy) were investigated. Vickers hardness HV10 was measured. Quantitative microstructure evaluation was performed by means of computer image processing. The results of the chemical composition indicate the high stability of the chemical composition for alloy A. In case of alloys B and C, there was a significant difference in carbon content. Quantitative differences in image of microstructure between of castings A and B, C were noticed. The greater amount of precipitates was recorded for castings with higher carbon content. In all investigated castings, the presence of β matrix solution and M23C6 carbide precipitations was found.

3

Badania tarciowo-zużyciowe skojarzeń materiałowych typu metal–polimer znajdujących zastosowanie w implantach ortopedycznych

Wielowiejska-Giertuga A., Miler M., Sulej-Chojnacka J.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2016

|

T. 27, nr 1

73--82

PL

Rosnące wśród pacjentów zapotrzebowanie na endoprotezy stawów, związane m.in. ze starzeniem się populacji, wymaga od współczesnej medycyny ciągłego postępu i udoskonalania stosowanych w implantologii materiałów. W pracy przedstawiono wyniki wstępnych badań tarciowo-zużyciowych materiałów wybranych spośród powszechnie stosowanych w endoprotezoplastyce stawu kolanowego. Badania przeprowadzono z zastosowaniem testera T-17 pracującego w skojarzeniu badawczym typu trzpień–płytka (block–on–disk), przeznaczonego do wyznaczania charakterystyk tribologicznych skojarzeń materiałowych współpracujących ślizgowo w ruchu posuwisto- -zwrotnym, ze szczególnym uwzględnieniem materiałów przeznaczonych na elementy protez stawów człowieka, np. polimerów. Wyznaczeniu charakterystyk tribologicznych oraz określeniu zużycia liniowego poddano trzpienie wykonane z polietylenu o ultrawysokiej masie cząsteczkowej (UHMWPE) oraz polietylenu UHMWPE modyfikowanego witaminą E. Materiał przeciwpróbki (płytki) stanowił stop CoCrMo. Badania prowadzono przez milion cykli w środowisku surowicy bydlęcej o temperaturze 37°C±2°C. Częstotliwość ruchu wynosiła 1 Hz±0,1 Hz. W celu określenia mechanizmu zużycia, powierzchnie trące badanych materiałów po testach poddano obserwacjom przy pomocy skaningowej mikroskopii elektronowej. Analiza uzyskanych wyników badań tribologicznych pozwoliła wskazać spośród badanych próbek korzystniejsze skojarzenie materiałowe, którym była para trąca: modyfikowany witaminą E polietylen UHMWPE–stop CoCrMo. Dla powyższej pary trącej odnotowano nieznacznie większe wartości współczynnika tarcia, ale jednocześnie mniejsze zużycie liniowe. Natomiast na podstawie obserwacji morfologii powierzchni określono główny mechanizm zużycia, którym było zużycie ścierno-adhezyjne.

EN

The growing demand among patients for endoprosthesis joints associated, among others, with an aging population, requires from modern medicine continuous progress and improvement of materials used in implantology. The paper presents the preliminary results of friction-wear tests of materials chosen from among those commonly used in knee endoprostheses. The tests were conducted using a T-17 tester working in a block-on-disk tribosystem designated to determine the tribological characteristics of material combinations articulating in a reciprocating motion with particular reference to the materials used for elements of human joint prostheses, e.g. polymers. The tribological characteristics were determined and the linear wear was identified for pins made of ultrahigh molecular weight polyethylene (UHMWPE) and UHMWPE modified with vitamin E. The counter specimen materials (discs) consisted of a CoCrMo alloy. The study was conducted throughout a million cycles in an environment of bovine serum at a temperature of 37°C±2°C. The frequency of movement was 1 Hz±0.1 Hz. In order to determine the wear mechanism, the friction surfaces of the tested materials were subjected to observation using scanning electron microscopy after testing. Analysis of the tribological test results enabled the authors to indicate from among the tested samples the most advantageous material combination, which was the vitamin E modified UHMWPE– CoCrMo alloy friction pair. For the above friction pair a slightly higher friction coefficient was recorded, but also at the same time reduced linear wear. In contrast, based on the surface morphology observations, the main wear mechanism was defined which was abrasive-adhesive wear.

4

Badania strukturalne i wytrzymałościowe stopu Co-Cr-Mo na konstrukcje protetyczne w technologii odlewania i spiekania laserowego

Bojko Ł., Ryniewicz A. M., Bogucki R., Pałka P.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2015

|

R. 91, nr 5

29-32

PL

Laserowe spiekanie proszków metali (DMLS) jest nową technologią otrzymywania konstrukcji w procedurze CAD/CAM. Celem była identyfikacja strukturalna i wyznaczenie parametrów wytrzymałościowych stopu kobaltu na stałe uzupełnienia protetyczne wykonywane w dwóch technologiach. Materiałem badań był stop Co-Cr-Mo, z którego uzyskano próbki w technologii odlewania oraz w technologii DMLS. Stwierdzono, że DMLS jest technologią preferowaną do wykonawstwa konstrukcji dla protetyki i może stanowić alternatywę dla tradycyjnej metody odlewania.

EN

Direct Metal Laser Sintering (DMLS) is a new technology for obtaining reconstruction in the CAD / CAM procedure. The aim was to identify the structural and determination of strength parameters of cobalt alloy intended for fixed prosthetic restorations. carried out in two technologies. Test material was a Co-Cr-Mo alloy, from which the sample were obtained in a casting technology and DMLS technology. It was found that the DMLS is preferred technology for manufacturing reconstruction for prosthetics and can be an alternative to the traditional method of casting.

5

Effect of the conditions of a biomimetic process on the formation of apatite on cobalt base alloys

Escobedo Bocardo J. C., Lopez Heredia M. A., Cortez D. A., Medina Ramirez A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2005

|

Vol. 50, iss. 4

923-932

EN

The effect of the chemical and the heat treatments on the formation of apatite on cobalt based alloys were evaluated. Five cobalt base alloys were used. The metallic samples were chemically treated with KOH or NaOH solutions (0.5, 3 or 5M) at 60°C and heat treated at 600°C. Some experiments were conducted using samples without chemical or heat treatment. The samples were immersed in two different simulated body fluid solutions, one with an ion concentration nearly equal to that of human blood plasma (SBF), and other with 1.5 times that concentration (1.5SBF). After the immersion in the SBF solution a thin ceramic layer containing Ca and P was found on the surface of those samples with a heat treatment, while on those without it mainly compounds containing Ca, O and C were found, regardless of the concentration, alkaline solution or alloy used. After the immersion in a 1.5SBF solution a dense ceramic layer was observed on all the surfaces of the metallic samples treated. The Ca/P ratio obtained indicated a compound formed on the surface of the samples corresponding to a Ca-deficient apatite. The interface was characterized using Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive X-Ray Analysis (EDX) and X-Ray Diffraction (XRD).

PL

Formowanie sie warstwy apatytowej powierzchni stopów kobaltowych w wyniku obróbki cieplno-chemicznej było przedmiotem badań. Stopy takie stosowane są w produkcji protez ortopedycznych lub dentystycznych, zaś powłoka apatytowa sprzyja ich bioaktywności i osteointegracji w środowisku ciała ludzkiego. Przebadano pięć stopów CoCrMo, które poddawano działaniu roztworu KOH i NaOH o 3 różnych stężeniach (0.5, 3 i 5 M) a następnie poddawano obróbce cieplnej w temperaturze 60°C. Na koniec procesu obróbki cieplno-chemicznej zanurzano badane próbki w roztworach symulujących środowisko ciała ludzkiego (skład roztworu zbliżony do składu plazmy krwi ludzkiej) na okres 21 dni. Stosowano 2 typy takich roztworów: roztwór o stężeniu jonów zbliżonym do plazmy krwi (SBF), zaś drugi o stężeniu jonów powiększonym o 50% (1.5SBF). Zastosowanie roztworu SBF powodowało powstawanie cienkiej warstwy ceramicznej zawierającej wapń i fosfor gdy próbka podlegała obróbce cieplnej, zaś w przeciwny wypadku warstwa składała się z wapnia fosforu i tlenu. Zanurzanie w roztworze 1.5 SBF powodowało powstawanie gęstej warstwy ceramicznej na każdej zbadanych próbek. Stosunek Ca/P odpowiadał składowi apatytu z pewnym deficytem wapnia. Badania próbek wykonywano metodami skaningowej mikroskopii elektronowej, oraz metodami rentgenograficznymi (EDX — Energy Dispersive XRay, XRD — XRay Diffraction).

6

Structure of porous samples of Co-Cr-Mo alloy

Oksiuta Z., Dąbrowski J. R., Ratuszek W.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2004

|

Vol. 49, iss. 4

949-960

EN

This paper presents the results of structural examination of porous Co-Cr-Mo alloy for bio-implants samples received after different stages of technological powder metallurgy (PM) process. The material tests were conducted on the powder obtained using the water atomization process and subsequent annealing in hydrogen, followed by green compacts sintering, rotary cold repressing (on PXW100A press), as well as the final heat treatment. The powder particles of the Co-Cr-Mo alloy, after water atomisation, have a dendritic alpha-Co phase structure with a small volume of the hexagonal phase. The annealing in hydrogen atmosphere develops the isothermal epsilon-martensite transformation (fcc→hcp). The process of the green compacts sintering at the temperature of 1150°C shows a homogenous alpha-Co fine-grained structure, but the mechanical properties of samples are not satisfactory. The rotary cold repressing process causes an increase in the density and a rise in the strength parameter and hardness of samples, but the volume of the hcp-phase structure increases to 90%. The volume of the hcp-phase structure consistently increases together with the number of the repressing rotations. The temperature of the final heat treatment exerts favourable changes on the phase structure and the mechanical properties of samples. The samples after solution treatment at the temperatures ranging from 1150°C to 1250°C obtained a homogenous alpha-Co structure, good ductility and the highest mechanical properties.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań strukturalnych próbek otrzymanych ze stopu Co-Cr-Mo na bio-implanty, metodą metalurgii proszków (MP), po różnych etapach procesu technologicznego. Badaniom poddano materiał wyjściowy - proszek po rozpyleniu wodą i wyżarzaniu w wodorze, następnie badano próbki po spiekaniu, doprasowaniu obwiedniowym na zimno oraz końcowej obróbce cieplnej. Bezpośrednio po rozpyleniu wodą cząstki proszku stopu Co-Cr-Mo mają dendrytyczną strukturę roztworu stałego alpha-Co (RSC) oraz niewielkie ilości fazy epsilo-Co. Proces wyzarzania proszku w wodorze w temperaturze 1000C powoduje, na skutek izotermicznej przemiany martenzytycznej, zwiekszenie udziału objetościowego fazy heksagonalnej. Po spiekaniu w temperaturze 1150°C i wolnym chłodzeniu wraz z piecem próbki, o porowatosci ok. 30%, posiadaja jednorodną strukturę alpha-Co, drobne ziarno stosunkowo słabe właściwości mechaniczne. Proces doprasowania spowodował znaczące zwiększenie gęstości, podwyzszenie wartości umownej granicy plastyczności oraz mikrotwardości, przy czym udział fazy heksagonalnej zwiekszył się wraz ze zwiekszeniem stopnia odkształcenia próbek.

7

Effect of sintering atmosphere on structure and properties of vitalium type sintered materials

Dąbrowski J. R., Frydrych J., Frydrych H., Ratuszek W.

Archives of Metallurgy

|

2001

|

Vol. 46, iss. 1

81-92

EN

The aim of the present research was to determine the effect of atmosphere of preliminary annealing and subsequent sintering on a structure and properties if sintered alloys produced of Co-Cr-Mo powders, which are applied for production of endo-protheses.

PL

W ramach pracy przeprowadzono badania, których celem było ustalenie wpływu atmosfer wstępnego wyżarzania oraz spiekania na strukturę i własności spieków wykonanych z proszków Co-Cr-Mo stosowanych na endoprotezy.