Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Effect of electrochemical treatment in eutectic solvent and deposition of SiO2 sol-gel coating on corrosion resistance of 316L steel in Ringer’s solution

Mazur-Nowacka Anna, Marczewski Marek, Tylus Włodzimierz, Szczygieł Bogdan, Chęcmanowski Jacek

Ochrona przed Korozją

|

2022

|

nr 5

152--156

EN

The 316L stainless steel samples were subjected to anodic polarization in a eutectic solvent and then theSiO2 coatings were deposited on them using the sol-gel method. The coatings were prepared from a sol containing TEOS as a precursor and ethanol as a solvent. The obtained samples were exposed in Ringer’s solution. Studies have shown that electrochemical treatment of 316L steel affects both the morphology, topography and roughness of the metallic material. Potentiodynamic tests showed that the best barrier properties after exposure to Ringer’s solution were obtained for 316L steel subjected to electrochemical treatment, additionally covered with a SiO2 coating. The deposition of the three-layer SiO2 coatings reduces the corrosion current density and an increase in the polarization resistance relative to the uncoated 316L steel.

PL

Próbki ze stali nierdzewnej 316L poddano polaryzacji anodowej w rozpuszczalniku eutektycznym, a następnie metodą zol-żel osadzono na nich powłoki SiO2. Powłoki otrzymywano z zolu zawierającego TEOS jako prekursor i etanol jako rozpuszczalnik. Otrzymane próbki eksponowano w roztworze Ringera. Badania dowiodły, że elektrochemiczna obróbka stali 316L wpływa zarówno na morfologię oraz topografię, jak i chropowatość materiału metalicznego. Potencjodynamiczne badania wykazały, że najlepsze właściwości barierowe po ekspozycji w roztworze Ringera uzyskano dla stali 316L poddanej obróbce elektrochemicznej i dodatkowo pokrytej powłoką SiO2. Osadzenie trójwarstwowych powłok SiO2 powoduje zmniejszenie gęstości prądu korozji oraz wzrost oporu polaryzacji względem niepokrytej stali 316L.

2

Odporność korozyjna warstw azotonawęglanych wytworzonych na stopie tytanu Ti6Al7Nb

Kamiński J., Tarnowski M., Wierzchoń T.

Ochrona przed Korozją

|

2017

|

nr 4

91--95

PL

Dwufazowy stop tytanu Ti6Al4V, z uwagi na obecność wanadu i jego kancerogenne oddziaływanie w wyniku zjawiska metalozy, jest coraz częściej zastępowany przez tzw. bezwanadowe stopy tytanu wykazujące zbliżone parametry wytrzymałościowe, np. Ti6Al7Nb. W pracy przedstawiono wyniki porównawczych badań odporności korozyjnej stopu Ti6Al7Nb przed i po procesach azotonawęglania jarzeniowego na potencjale plazmy, tj. z wykorzystaniem tzw. aktywnego ekranu oraz na potencjale katody. Badania odporności korozyjnej warstw azotonawęglanych na stopie Ti6Al7Nb przeprowadzono metodą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (EIS) oraz metodą potencjodynamiczną w roztworze Ringera w temperaturze 37°C. Wyniki uzupełniono badaniami mikrostruktury wytwarzanych warstw i pomiarami chropowatości powierzchni. Uzyskane wyniki wykazały, że rodzaj procesu azotonawęglania wpływa na mikrostrukturę i odporność korozyjną wytwarzanych warstw powierzchniowych.

EN

Two-phase Ti6Al4V titanium alloy, due to its vanadium content and carcinogenic properties exposed during metallosis, is slowly being replaced by so-called vanadium-free titanium alloys, e.g. Ti6Al7Nb, demonstrating a similar level of durability. Comparative studies have been carried out on the corrosion resistance of Ti6Al7Nb alloy before and after glow-discharge nitrocarburizing carried out at cathodic potential and at plasma potential, i.e. in a process incorporating an active screen. Corrosion resistance tests of nitrocarburized layers produced on Ti6Al7Nb alloy were carried out via electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and the potentiodynamic method in Ringer’s solution at 37°C. The results also included information on the microstructure of the obtained layers and surface roughness measurement data. The study showed that the microstructure and corrosion resistance of the surface layers obtained differed depending on the nitrocarburizing process employed.

3

Corrosion resistance of fixed orthodontic appliance components in Ringer’s solution

Chęcmanowski J. G., Masalski J., Ogiński T., Mikulewicz M., Szczygieł B.

Ochrona przed Korozją

|

2017

|

nr 7

222--225

EN

Commercial orthodontic appliance components (wires, bands and brackets) were exposed to Ringer’s solution. EDS analyses showed that the materials were made of chromium-nickel steel. SEM examinations revealed only slight changes in the metallic surface of the orthodontic brace components after they had been kept in the Ringer solution (for 77 days). No potentiodynamic tests can be carried out on the orthodontic bands and brackets because of their complicated shape and small size. The electrochemical tests performed only for orthodontic wires. Potentiodynamic tests showed that the maximum rate of corrosion of the orthodontic wire made of chromium-nickel steel in the artificial body fluid amounted to 2.1·10-6 A/cm2. The aggressive action of chloride ions results in the selective character of the digestion of chromium-nickel steel. After the 11 week long exposure of the orthodontic components the concentration of chromium in the Ringer solution amounted to 0.10÷0.15 μg/dm3. while the maximum nickel content amounted to over 3 μg/dm3.

PL

Komercyjne elementy stałego aparatu ortodontycznego (druty, pierścienie i zamki) eksponowano w roztworze Ringera. Mikroanaliza rentgenowska (EDS) wykazała, że materiały wykonano ze stali chromowoniklowej. Obserwacje mikroskopowe (SEM) wykazały jedynie niewielkie zmiany powierzchni metalicznej elementów aparatu ortodontycznego podczas przetrzymywania w roztworze Ringera (77 dni). Skomplikowany kształt i niewielkie rozmiary pierścieni i zamków ortodontycznych uniemożliwiają przeprowadzenie badań potencjodynamicznych. Badania elektrochemiczne wykonano jedynie dla drutu ortodontycznego. Wykazały one, że maksymalna szybkość korozji drutu ortodontycznego w sztucznym płynie ustrojowym wynosi 2,1·10-6A/cm2. Agresywne działanie jonów chlorkowych skutkuje selektywnym charakterem roztwarzania stali chromowo-niklowej. Po 11-tygodniowej ekspozycji elementów ortodontycznych stężenie chromu w roztworze Ringera wynosiło ok. 0,10÷ 0,15 μg/dm3, przy maksymalnej zawartości niklu ponad 3 μg/dm3.

4

Corrosion resistance of Ti-6Al-4V alloy with oxidized nitride coatings in Ringer's solution

Pohrelyuk I., Fedirko V., Tkachuk O., Proskurnyak R.

Inżynieria Powierzchni

|

2015

|

nr 1

38--46

EN

The corrosion properties of Ti-6Al-4V alloy with oxynitride coatings formed by both the low-temperature oxidation and the subsequent high-temperature oxidation of pre-formed nitride coatings were investigated in a simulated body fluid (Ringer's solution) at the temperatures of 36оС and 40оС. The modification by oxygen of the nitride coating formed at pN2 = 1 Pа improves the corrosion resistance of Ti-6Al-4V alloy in the solution at both temperatures. At the same time the modified by oxygen nitride coatings formed at pN2 = 105 Pа show worse corrosion protection than nitride coatings. At both temperatures of Ringer's solution the oxynitride coating provides Ti-6Al-4V alloy the better corrosion resistance at higher content of oxygen in a composition of titanium oxynitride. By increasing the temperature of the solution from 36оС to 40оС the corrosion protection of the alloy by oxynitride coatings is somewhat reduced.

PL

Zbadano w roztworze Ringera w temperaturze 36оС i 40оС właściwości korozyjne stopu Ti-6Al-4V z powłokami tlenoazotkowymi utworzonymi przez utlenianie w niskiej temperaturze i następne utlenianie w wysokiej temperaturze wstępnie uformowanych powłok azotku. Modyfikacja tlenem powłoki utworzonej z azotku przy pN2 =1 Pа polepsza odporność na korozję stopu Ti-6Al-4V w roztworze Ringera w obu temperaturach. W tym samym czasie modyfikacji tlenem powłoka azotku utworzona przy pN2 = 105 Pа wykazuje gorszą ochronę przed korozją niż powłoki azotkowe. W obu temperaturach roztworu Ringera powłoka tlenoazotkowa zapewnia stopowi Ti-6Al-4V lepszą odporność na korozję przy wyższej zawartości tlenu w tlenoazotku tytanu. Poprzez podwyższenie temperatury roztworu z 36оС do 40оС zabezpieczenie antykorozyjne stopu powłokami tlenoazotkowymi jest nieznacznie zmniejszone.

5

Charakterystyki korozyjne dentystycznego stopu Remanium G (Ni-Cr-Mo) topionego/odlewanego różnymi technikami

Radomska K., Klimecka-Tatar D., Jagielska-Wiaderek K.

Ochrona przed Korozją

|

2014

|

nr 7

262--268

PL

Stop dentystyczny Remanium G na bazie NiCrMo przetapiano a następnie odlewano na drodze czterech najbardziej rozpowszechnionych technologii stosowanych w laboratoriach dentystycznych, a mianowicie przy zastosowaniu: (A) płomienia palnika tlenowo-acetylenowego jako źródła ciepła w procesach topienia, (B) pieca indukcyjnego, (C) łuku Volty oraz (D) metody Autocast. Głównym celem niniejszej pracy było dokonanie oceny wpływu w/w technik przetapiania i odlewania komercyjnego stopu Remanium G na bazie NiCr-Mo na odporność korozyjną w roztworze Ringera (pH = 6). Oceny odporności korozyjnej dokonano metodami polaryzacji potencjokinetycznej oraz analizy metalograficznej. Przeprowadzone pomiary wykazały, że zastosowane techniki przetapiania/odlewania mają nieznaczny wpływ na odporność korozyjną badanego stopu dentystycznego. Zaobserwowano, że w strukturze stopu Ni-Cr-Mo dendryty zbudowane są głównie z fazy międzymetalicznej γ (fcc) wzbogaconej w nikiel. Zwiększona zawartość molibdenu w składzie stopu powoduje jego silną segregację, i co za tym idzie wzbogacenie obszarów międzydendrytycznych w Mo.

EN

The prosthetic dentistry casting alloy Remanium G based on Ni-Cr-Mo was melted and casted by the four most widespread technologies in dental laboratories: (A) the flame of the oxy-acetylene blowpipe torch as a heat source in a melting process, (B) induction furnace, (C) Volta arc and (D) Autocast method. The main objective of this study was to assess the impact of the most commonly used techniques of melting and casting on corrosion resistance of commercial Remanium G alloy based on NiCrMo in Ringer solution (pH = 6). The evaluation of corrosion resistance of the dental alloy has been carried out by potentiokinetic polarization tests and metallographic analysis. The analysis showed that the type of melting and casting technologies has rather negligible effect on the corrosion resistance of the tested alloy. It was observed that the structure of Ni-Cr-Mo dendrites are composed predominantly of γ intermetallic phase ( fcc ) enriched in nickel. Increased molybdenum content in the alloy composition makes it a strong segregation , and hence enrichment in Mo interdendritic areas.

6

The effect of melting/casting method of Ni-Cr-Mo dental alloy on the corrosion resistance in Ringer solution

Radomska K., Klimecka-Tatar D.

Ochrona przed Korozją

|

2013

|

nr 11

527--530

EN

Dental alloy based on Ni-Cr-Mo (Remanium CSe) was melted and casted by the four most common technology used in dental laboratories, using: (1) oxy-acetylene blowpipe, (2) the induction furnace (3) the Volts arc and (4) the methods Autocast. The main objective of this study was to evaluate the impact of the above melting and casting techniques of Remanium CSe alloy on its corrosion resistance in Ringer solution. The evaluation of dental alloy corrosion resistance was determined by Potentiokinetic polarization methods and metallographic analysis. The potentiokinetic polarization curves and microstructural studies revealed that the use of different techniques for melting/casting has a negligible effect on the corrosion resistance of the tested alloy. It has been shown that the microstructure of the Remanium CSe alloy after casting is composed of a dendritic matrix. The predominant phase in the structure is intermetallic γ (fcc) phase, enriched in nickel. The high concentration of molybdenum in the alloy composition has contributed its strong segregation in entire volume of material. In areas interdendritic Mo separations were observed, as well as the separation of eutectic (γ – P).

PL

Stop dentystyczny na bazie NiCrMo (Remanium CSe) przetapiano a następnie odlewano na drodze czterech najbardziej rozpowszechnionych technologii stosowanych w laboratoriach dentystycznych, z użyciem: (1) palnika tlenowo-acetylenowego, (2) pieca indukcyjnego, (3) łuku Volty oraz (4) metody Autocast. Głównym celem niniejszej pracy była ocena wpływu ww. technik przetapiania i odlewania stopu Remanium CSe na jego odporność korozyjną w roztworze Ringera symulującym warunki elektrochemiczne ludzkiego organizmu. Ocenę odporności korozyjnej na sposób topienia/odlewania stopu dentystycznego dokonano metodami polaryzacji potencjokinetycznej oraz analizy metalograficznej. Przebieg krzywych polaryzacji pozwoliły stwierdzić, że zastosowanie różnych technik przetapiania/odlewania ma nieznaczny wpływ na odporność korozyjną badanego stopu. Wykazano, że mikrostruktura stopu Remanium CSe po odlaniu jest zbudowana z dendrytycznej osnowy, głównie z fazy międzymetalicznej γ (fcc) wzbogaconej w nikiel, a zawartość molibdenu w składzie stopu przyczyniła się do jego silnej segregacji. W obszarach międzydendrytycznych obserwowano wydzielenia Mo, jak również wydzielenia eutektyki (γ – P).

7

Korozja biomedycznych stopów magnezu w roztworze Ringera

Pleśniak U., Kot I., Krawiec H.

Archives of Foundry Engineering

|

2013

|

Vol. 13, iss. 3 spec.

133--138

PL

Stopy magnezu dzięki dobrym właściwościom mechanicznym oraz małej gęstość (od 1,74 - 2,0 g/cm³) znalazły zastosowanie w przemyśle samochodowym, lotniczym, a także elektronice. Badania prowadzone w ostatnich latach wykazały, że magnez jest pierwiastkiem wykazującym dużą biozgodność z organizmem człowieka, łatwo ulega resorpcji i nie powoduje reakcji alergicznych. Od kilkunastu lat na świecie prowadzi się badania nad stopami magnezu, w celu wykorzystania ich jako biodegradowalne implanty w kardiochirurgii i ortopedii (np. resorbowalne szpilki kostne służące do stabilizacji pękniętej kości). Jednym z głównych problemów występujących przy wykorzystywaniu stopów magnezu jako implantów jest zjawisko korozji w roztworach fizjologicznych. Niniejsza praca opisuje próbę podniesienia odporności korozyjnej biomedycznych stopów magnezu, za pomocą nietoksycznych powłok nanoszonych na drodze elektrolitycznej. Stopy magnezu typu Mg1Ca, Mg1Ca1Si oraz AZ91 ulegają intensywnemu roztwarzaniu w roztworach fizjologicznych. Stopy te wykazują odpowiednio wysokie właściwości mechaniczne, by wykorzystywać je w implantologii. Główną zaletą ich zastosowania byłoby zmniejszenie kosztów leczenia, a także czasu rekonwalescencji pacjenta. Skład takich stopów powinien zawierać nieszkodliwe dla organizmu człowieka pierwiastki. Powłoki natomiast powinny powodować optymalny czas pozostania implantu w tkance i nie wprowadzać podczas swojego rozpuszczania niebezpiecznych składników. [...]

EN

Magnesium alloys due to good mechanical properties and low density (from 1.74 - 2.0 g / cm³) have been applied in various industries e.g. automotive industry, aviation industry and electronics. Research in recent years has shown that magnesium is an chemical element exhibiting a high biocompatibility with the human body, it is easily resorbed and does not cause allergic reactions. Recently the magnesium alloys are used as biodegradable implants in cardiac surgery and orthopedics (e.g. resorbable bone pins used to stabilize the broken bone). One of the main problems to use magnesium alloys as implants is the corrosion in physiological solutions. This paper describes an attempt to improve the corrosion resistance of biomedical magnesium alloys using non-toxic coatings applied through the electrolyte. Magnesium alloys (Mg1Ca, Mg1Ca1Si and AZ91) undergo intensive degradation in physiological solutions. These alloys exhibit a sufficiently high mechanical properties, to use them as a implants. The major advantage of their use would be to reduce the cost of treatment , and patient recovery time. The composition of such alloys should contain harmless to the human body chemical elements. While coatings should cause the optimal duration of stay of the implant in the tissue and not to introduce during its dissolution toxic elements. Corrosion resistance tests of these alloys (Mg1Ca, Mg1Ca1Si, AZ91) were performed in Ringer’s solution at 37 °C using the linear sweep voltamperometry and electrochemical impedance spectroscopy. In order to improve the corrosion resistance of magnesium alloys the protective coatings were deposited from alkaline solution containing fluoride ions and water glass.

8

Wpływ bienkapsulacji proszków Nd(Fe,Co)B powłokami Ni-P na odporność korozyjną wiązanych magnesów w środowisku sztucznej śliny i roztworze Ringera

Klimecka-Tatar D., Pawłowska G., Szymura S., Radomska K.

Ochrona przed Korozją

|

2012

|

nr 11

505-508

PL

Przeprowadzono badania nad wpływem bienkapsulacji cząstek proszku Nd(Fe,Co)B powłokami NiP/żywica epoksydowa na zachowanie korozyjne uzyskiwanych w ten sposób magnesów wiązanych w środowisku płynów ustrojowych/ fizjologicznych. Materiałem do badań były magnesy kompozytowe wykonane z proszku Nd(Fe,Co)B, którego powierzchnia została pokryta warstwą Ni-P w czasie 5, 15 i 30-minutowej kąpieli w modyfikującym roztworze soli Ni(II). Dla oceny odporności korozyjnej materiału wiązanego wykonano potencjokinetyczne krzywe polaryzacji w środowisku sztucznej śliny i roztworze Ringera. Badania korozyjne wykazały, że zastosowanie bienkapsulacji przed procesem spajania ma korzystny wpływ na charakterystyki korozyjne materiału finalnego.

EN

Investigations under the effect of the powder particles biencapsulation with NiP/epoxy resin coating on corrosion characteristics of the final bonded magnetic material have been carried out. As corrosion environments the physiological body fluids have been applied. The test material were composite magnets prepared from Nd(Fe,Co)B powder, which surface was coated with NiP layer during 5, 15 and 30 minutes of Ni(II) modyfication solution bath. To evaluate corrosion behaviour of the bonded material the Potentiokinetic polarization curves in artificial saliva and Ringer solution have been compared. It is shown that the biencapsulation before the consolidation process has its beneficial effect on corrosion behaviour of the final magnet.

9

Skuteczność ochronna powłok ceramicznych typu SiO2-Al2O3-ZrO2 otrzymywanych metodą zol-żel na stali 316L eksponowanej w płynach ustrojowych

Chęcmanowski J. G., Szczygieł B.

Ochrona przed Korozją

|

2011

|

nr 7

417-424

PL

Na powierzchni stali 316L otrzymano metodą zol-żel pięciowarstwowe powłoki SiO2- Al2O3-ZrO2, spiekane w temperaturze 200 lub 500°C, o różnej zawartości cyrkonu. Zastosowano prekursory: tetraetoksysilan (TEOS), tri-sec-butanolan glinu (TBA) i tetraetoksycyrkonian (ZrEt). Stosunek molowy Si:Al:Zr wynosił: 1:1:1, 1:1:0,1 oraz 1:1:0,01. Próbki niepokrytej stali 316L oraz z powłokami SiO2- Al2O3-ZrO2eksponowano w płynach ustrojowych: Ringera lub sztucznej krwi (SBF). Na podstawie badań potencjodynamicznych wyznaczano: potencjał korozyjny (Ekor); gęstość prądu przy potencjale -750 mVNEK(iE=-750mV, obszar katodowy); potencjał przejścia katodowo-anodowego (EK-A); opór polaryzacyjny (Rp); gęstość prądu korozyjnego (ikor), przepuszczalność powłok (P). Stwierdzono, że otrzymane powłoki SiO2- Al2O3-ZrO2 spełniają funkcję ochronną dla podłoża ze stali 316L, a także stanowią warstwę aktywnej bioceramiki, na której prawdopodobnie osadza się ceramika apatytowa, np. hydroksyapatyt.

EN

The five-layer SiO2- Al2O3-ZrO2coatings were prepared with sol-gel method, sintering at the temperature 200 or 500°C at various contents of zirconium on stainless steel type 316L. Tetraethoxysilane (TEOS), aluminum sec-butoxide (TBA) and zirconium(IV) ethoxide (ZrEt) were used as a precursor. The molar ratio Si:Al:Zr were obtained: 1:1:1, 1:1:0.1 and 1:1:0.01. The samples stainless steel 316L without coatings and steel 316L with SiO2- Al2O3-ZrO2coatings were exposited in various physiological solutions: Ringer solution or simulated body fluid (SBF). On the basis of potentiodynamic measurements: corrosion potential (Ekor); current density at potential -750mVNEK ( iE=-750mV, cathodic area); cathodic to anodic transition potential (EK-A); polarization resistance (Rp); current corrosion density (ikor) and through-coatings porosity (P) have been determined. The ceramic coatings type SiO2- Al2O3-ZrO2 performs a double function: protective properties in the physiological solutions and bioactive ceramic, on which the surface probably deposited hydroxyapatite.

10

Ocena skłonności do starzenia polimerowego cementu kostnego

Kolczyk E., Balin A., Kusz D., Sobczyk K.

Engineering of Biomaterials

|

2010

|

Vol. 13, no. 96-98

4--9

PL

W pracy badano wpływ starzenia na właściwości polimerowego cementu kostnego. Proces starzenia cementu kostnego realizowano poprzez zastosowanie naświetlania promieniami rentgenowskimi oraz moczenia w roztworze Ringera. Przeprowadzono badania statycznego ściskania i zginania zgodnie z wymogami normy ISO 5833 oraz badania zmęczeniowe niskocyklowe. Na podstawie badań zmęczeniowych opracowano krzywe cyklicznego pełzania i charakterystykę dynamicznego modułu sprężystości. Po starzeniu cementu kostnego stwierdzono spadek wytrzymałości na zginanie odpowiednio po naświetlaniu promieniami rtg i moczeniu w roztworze Ringera o 23% i o 32% a modułu sprężystości na zginanie o 20% i o 21%. Wytrzymałość na ściskanie cementu kostnego po promieniowaniu rtg spadła o 4% a po moczeniu w roztworze Ringera wzrosła o 9%. Moduł sprężystości wzrósł o 7% po starzeniu w środowisku wodnym a po promieniowaniu rtg pozostał bez zmian. Zaobserwowano również wpływ starzenia na właściwości lepkosprężyste cementu kostnego po promieniowaniu rtg. Stwierdzono wzrost dynamicznego modułu sprężystości cementu kostnego oraz uzyskanie mniejszych odkształceń podczas pełzania.

EN

The paper describes the research into the influence of ageing on the properties of the polymer surgical cement. The process of ageing of the surgical cement was performed using X-ray radiation and soaking in Ringer’s solution. The studies of static compression and bending in compliance with ISO 5833 requirements and low-cycle fatigue tests were carried out. Based on the fatigue tests performed, the curves of cyclic creep were obtained and characteristics of dynamic elasticity modulus developed. After ageing of the surgical cement, a decrease of bending strength was identified after X-ray radiation and soaking in Ringer’s solution, by 23% and 32% respectively, while the modulus of bending elasticity by 20% and 21%. Compression strength of surgical cement after X-ray radiation decreased by 4%, and increased by 9% after soaking in Ringer’s solution. The modulus of compression elasticity increased by 7% after ageing in a wet environment, while after X-ray radiation it remained almost unchanged. Also, the influence of ageing on viscoelastic properties of surgical cement after X-ray radiation was observed. A decrease in the dynamic elasticity modulus of surgical cement was identified, while the deformations obtained during creep were smaller.

11

Wpływ czystości i chropowatości stopu Ti6Al4V na odporność korozyjną w roztworze Ringera

Michalik R., Woźnica H.

Inżynieria Materiałowa

|

2009

|

Vol. 30, nr 3

189-195

PL

W pracy przedstawiono wyniki wpływu czystości oraz chropowatości na odporność na korozję elektrochemiczną stopu Ti6Al4V. Badaniom podda- no stopy Ti6Al4V WT6 o najmniejszej czystości, stop Ti6Al4V IMI oraz Ti6Al4V ELI o najwyższej czystości (tab. 2). Badania przeprowadzono w roztworze Ringera. Próbki poddano badaniom potencjostatycznym, galwanostatycznym oraz potencjodynamicznym. Po badaniach korozyjnych przeprowadzono badania stanu powierzchni. Na podstawie wyników badań potencjostatycznych i galwanostatycznych stwierdzono wysoką skłonność do samopasywacji, czyli samorzutnego tworzenia się na powierzchni metalu ochronnej warstwy pasywnej (tab. 4). Opierając się na wynikach badań potencjodynamicznych stwierdzono, że polerowanie mechaniczne korzystnie wpływa na odporność na korozję (tab. 3). W warunkach, w ktorych metal nie jest narażony na polaryzację wskutek oddziaływania ogniw stężeniowych czy też przewodzenie prądow czynnościowych, najlepszą odpornością na korozję wykazały się próbki ELI, czyli próbki o najwyższej czystości. Czystość stopu wywiera największy wpływ na poprawę odporności korozyjnej próbek szlifowanych. W warunkach korozji niestacjonarnej najmniejszą odpornością na korozję charakteryzowały się próbki WT6 o najmniejszej czystości. Odporność na korozję pozostałych próbek była zbliżona, niezależnie od czystości stopu (tab. 3, rys. 1, 2). Badania stanu powierzchni próbek szlifowanych ujawniły obecność na ich powierzchni lokalnych mikrouszkodzeń oraz pojedynczych, głębokich rys. Dla próbek tych korozja miała charakter lokalny (tab. 6, rys. 13, 15, 17). W przypadku próbek polerowanych mechanicznie nie stwierdzono na powierzchni próbek po korozji jakichkolwiek mikrouszkodzeń powierzchni (tab. 6, rys. 14, 16, 18). W przypadku tych próbek korozja miała zatem charakter równomierny.

EN

The paper presents the results of the influence of purity and roughness on the electrochemical corrosion resistance of Ti6Al4V alloy. The tests con cerned alloys: Ti6Al4V WT6 of the lowest purity, Ti6Al4V IMI and Ti6Al4V ELI of the highest purity (Tab. 2). The tests were conducted in Ringer's solution. The samples were subjected to potentiostatic, galvanostatic and potentiodynamic tests. After corrosion tests, the condition of the surface was examined. Based on the results of the potentiostatic and galvanostatic tests, it Has been found high susceptibility to self-passivation, i.e. spontaneous forming of a protective passive layer on the surface of the metal (Tab. 4). Based on the results of the potentiodynamic tests, it has been found that mechanical polishing enhances the corrosion resistance (Tab. 3). In the conditions where metal is not exposed to polarisation as a result of the action of concentration cells or conduction of action currents, the best corrosion resistance was exhibited by the ELI samples, i.e. samples of the highest purity. The alloy purity has the greatest impact on the enhancement of corrosion resistance of Grodnu samples. In the conditions of non-stationary corrosion, the lowest corrosion resistance was exhibited by samples WT6, which were of the lowest purity. The corrosion resistance of the other samples was similar, regardless of the alloy purity (Tab. 3, Fig. 1, 2). Tests of surface condition of the ground samples have revealed presence of local microdefects and singular, deep scratches. For those samples, the corrosion was of a local nature (Fig. 13, 15, 17). In case of the mechanically polished samples, no microdefects were found on the surface of the samples after corrosion (Fig. 14, 16, 18). Thus, corrosion is those samples was uniform.

12

Odporność korozyjna w roztworze Ringera stopu tytanu Ti6Al4V po procesach niskotemperaturowego azotowania i tlenoazotowania jarzeniowego

Brojanowska A., Kamiński J., Ossowski M., Wierzchoń T.

Ochrona przed Korozją

|

2008

|

nr 4-5

135-139

PL

Tytan i jego stopy są szeroko stosowane w medycynie ze względu na swoje specyficzne właściwości fizyczne i chemiczne oraz dobrą biozgodność w środowisku ludzkich komórek i tkanek,. Jako materiał na implanty długoterminowe ich stosowanie jest ograniczone z uwagi na zachodzące zjawisko metalozy, tj. przenikania składników stopu do otaczającego implant środowiska biologicznego. Poprawa odporności korozyjnej medycznych stopów tytanu w środowisku ludzkich tkanek i płynów ustrojowych może być realizowana poprzez procesy niskotemperaturowych obróbek jarzeniowych. W artykule omówiono wyniki badań odporności korozyjnej warstw azotowanych i tlenoazotowanych wytworzonych w niskotemperaturowych procesach obróbek jarzeniowych na stopie tytanu Ti6Al4V w aspekcie ich odporności korozyjnej w roztworze fizjologicznym Ringera.

EN

Titanium and its alloys are widely applied in medicine due to their specific physical, chemical properties and good biocompatibility in the environment of human cells and tissues. However their use, as long-term implants is limited by the metalosis effect, i.e. the penetration of the alloy constituents into the surrounding biological environment. Improvement of the corrosion resistance of medical titanium alloys could be obtained by low-temperature glow-discharge processes. The paper presents results of the nitrided and oxynitrided layers produced on the Ti6Al4V titanium alloy by lowtemperature glow-discharge processes in comparative studies of the corrosion resistance in Ringer solution.

13

Wpływ niskotemperaturowego azotowania i węgloazotowania na zachowanie korozyjne stopu Ti6Al4V w roztworze Ringera

Brojanowska A., Ossowski M., Sobiecki J. R., Wierzchoń T.

Inżynieria Materiałowa

|

2008

|

Vol. 29, nr 6

963-967

PL

W medycynie szeroko stosowanym materiałem na implanty są stopy tytanu, głównie ze względu na ich dobrą biozgodność w środowisku ludzkich komórek i tkanek. Ograniczeniem stosowania stopów tytanu na wszczepy długookresowe jest, oprócz stosunkowo niskiej odporności na zużycie przez tarcie, zjawisko metalozy, tj. przechodzenia składników stopu do otaczającego implant środowiska biologicznego. Procesy niskotemperaturowych obróbek jarzeniowych zwiększają odporność korozyjną medycznych stopów tytanu w środowisku ludzkich tkanek i płynów ustrojowych a tym samym eliminują zjawiska metalozy. W artykule przedstawiono struktury wytworzonych warstw powierzchniowych azotowanych i węgloazotowanych wytworzonych w niskotemperaturowych procesach jarzeniowych na stopie tytanu Ti6Al4V oraz omówiono wyniki badań ich odporności korozyjnej w roztworze fizjologicznym Ringera.

EN

Titanium and its alloys are widely used in medicine. Their specific physical, chemical properties and good biocompatibility in the environment of human cells and tissues permit to apply titanium as implant material. However their use, as long-term implants is limited by the metalosis effect, the penetration of the alloy constituents into the surrounding biological environment. Lowtemperature glow-discharge processes improve corrosion resistance of medical titanium alloys in the environment of human cells and tissues by eliminate metalosis effect. The paper presents the structures of the nitrided and carbonitrided layers produced on the Ti6Al4V titanium alloy by low-temperature glow-discharge processes. Also in the paper are presented studies of the corrosion resistance of produced layers in Ringer solution.

14

Zmiany impedancji warstw anodowych na implantowych stopach tytanu po zanurzeniu w roztworze Ringera

Krasicka-Cydzik E., Haładyn J.

Inżynieria Biomateriałów

|

2002

|

R. 5, nr 23-25

43-46

PL

W pracy przedstawiono zmiany zachodzące na powierzchni anodowanych próbek tytanu i jego implantowych stopów Ti6Al4V ELI oraz Ti6Al7Nb, zanurzonych w roztworze Ringera. Próbki badanych materiałów polerowano na połysk lustrzany, anodowano galwanostatycznie w roztworach H3PO4 o stężeniach od 0,5 do 3 M, stosując gęstość prądu 0,5 Am-2 w czasie 600 s, a następnie zanurzano na 6 tygodni do roztworu Ringera o temperaturze 298 K. Na podstawie badań impedancyjnych prowadzonych w trakcie zanurzenia stwierdzono zróżnicowany przebieg zmian pojemności elektrycznej warstw powierzchniowych, uzależniony zarówno od rodzaju anodowanego materiału, jak również od stężenia kwasu fosforowego. Analiza mikroskopowa (SEM i EDS) powierzchni analizowanych próbek po 6 tygodniach zanurzenia w roztworze Ringera wykazała obecność fosforanów wapnia, sodu i magnezu w warstwie pokrywającej powierzchnię badanych materiałów. Po anodowaniu w 0,5 M H3PO4 przeważały wydzielenia fosforanów wapnia, natomiast w warstwie pokrywającej materiały anodowane w 2 M H3PO4 dominowały fosforany magnezu i sodu, a w przypadku stopu Ti6Al4V ELI, także fosforanu glinu.

EN

The changes in impedance of titanium and its implant alloys Ti6Al4V ELI and Ti6Al7Nb mechanically polished to mirror finish and anodised, were registered during immersion up to 6 weeks at 298 K in Ringer's solution. Prior to immersion samples were anodized in phosphoric acid solutions at different concentrations (0,5-3 M), Changes in capacitance of surface layers, dependent on both the concentration of phosphoric acid and the type of material, were observed. SEM and EDS investigations revealed the presence of calcium phosphates, as well as magnesium and sodium phosphates on the surface of the immersed samples. However, calcium phosphate predominated in the layer formed in 0,5 M H3PO4, whereas magnesium and sodium phosphates, as well aluminum phosphate were present mainly in surface layer formed in 2 M H3PO4.