Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Modyfikacja powierzchni tytanu powłoką diamentopodobną

Biel-Gołaska M., Kalemba I., Radzikowska J., Warmuzek M., Rajchel B., Rakowski W.

Inżynieria Biomateriałów

|

2006

|

R. 9, nr 56-57

1-11

PL

Artykuł dotyczy uszlachetniania powierzchni tytanu powłoką diamentopodobną w celu zwiększenia jego biotolerancji w organizmie ludzkim. Na powierzchni próbek z tytanu wytworzono ochronną warstwę diamentopodobną, stosując metodę implantacji jonowej. Dokonano oceny jej własności mechanicznych oraz adhezji do podłoża metalowego. Scharakteryzowano własności użytkowe implantów metalowych oraz stawiane im wymagania. Omówiono metodę jonową IBAD formowania powłok węglowych na materiałach metalowych, jak również metodykę badań wytrzymałości, mikrotwardości, szczelności i adhezji powłok do podłoża metalowego. Przedstawiono wyniki badań mechanicznych i adhezji do podłoża oraz zamieszczono sugestie odnośnie kierunków dalszych badań.

EN

Modification of the surface of titanium alloy biomaterial with the diamond-like carbon coating (DLC) in order to increase its biocompability in the human organism, its hardness and wear resistance were analyzed. The diamond-like carbon coatings were formed on the titanium specimens, then their adhesion to the metal substrate was evaluated. Ion Beam Assisted Deposition method was used for improving the titanium surface. The mechanical properties of the coating and substrate and adhesion to the base metal were evaluated. Morphology of titanium and the diamond-like carbon films were examined under the Light and Scanning Microscope. The microscopic examinations revealed satisfying structural homogeneity on the coated surface. The results of microstructural and mechanical tests as well as of those concerning the adhesion to the base are given. The utilization properties of metal implants and the requirements which are imposed onto them were characteristed.

2

Uszlachetnianie powierzchni tytanu powłoką diamentopodobną

Biel-Gołaska M., Radzikowska J., Warmuzek M., Żuczek R., Rajchel B., Zimowski S.

Odlewnictwo - Nauka i Praktyka

|

2004

|

R. 6, nr 4

22-32

PL

Zaprezentowano zagadnienie uszlachetniania powierzchni tytanu powłoką diamentopodobną w celu zwiększenia jego biotolerancji w organizmie ludzkim. Na powierzchni próbek z tytanu wytworzono ochronną warstwę diamentopodobną, stosując metodę implantacji jonowej. Dokonano oceny jej właściwości mechanicznych oraz adhezji do podłoża metalowego. Przedstawiono historię rozwoju biomateriałów metalowych w świecie z uwzględnieniem powikłań zdrowotnych, jakie wywołują. Scharakteryzowano właściwości użytkowe implantów metalowych oraz stawiane im wymagania. Omówiono dwuwiązkową metodę jonową IBAD (Ion Beam Assisted Deposition) formowania powłok węglowych na materiałach metalowych, jak również metodykę badań wytrzymałości, mikrotwardości, szczelności i adhezji powłok do podłoża metalowego. Przedstawiono wyniki badań mikrostrukturalnych, mechanicznych i adhezji do podłoża oraz wskazano sugestie co do kierunków dalszych badań.

EN

The article deals with refining of the surface of titanium alloy biomaterial with the diamond-like coating in order to increase its biotolerance in the human organism. On the surface of test pieces made of titanium a diamond-like protective coating was made applying the method of ion implantation. Its mechanical properties and adhesion to the base metal were evaluated. The history of the development of the metal biomaterials in the world is presented as regards health complications which they ca n produce. The utilization properties of metal implants as well as the requirements which are imposed onto them were characterised. The IBAD ion method (Ion Beam Assisted Deposition) of producing carbon coatings on metal materials is discussed together with the methodology of the mechanical testing measurements of microhardness, pressure tightness tests and examination of coating adhesion to the base metal. The results of microstructural and mechanical tests as well as those concerning the adhesion to the base metal are given. Some more suggestions concerning the trends of further investigations are presented.

3

Weryfikacja metody imersyjnego trawienia selektywnego, stosowanej do ujawnienia mikrosegregacji krzemu w niskostopowym żeliwie sferoidalnym

Radzikowska J.

Biuletyn Instytutu Odlewnictwa

|

2001

|

R. 4, nr 2

3-10

PL

Wykorzystując metodę kolorowego trawienia imresyjnego na gorąco w odczynniku do ujawniania mikrosegregacji krzemu w żeliwie sferoidalnym, przeprowadzono, podzielone na cztery etapy, badania mikrostruktury trzech wytopów o wyjściowym składzie chemicznym żeliwa ADI, różniących się zawartością tego pierwiastku, która wynosiła: 2,11, 2,49 i 2,91 %. Badania te zostały uzupełnione mikroanalizą rentgenowską, w ramach której wykonano mapy i profile stężeń krzemu. Różnice w obrazach mikrostruktury po kolejnych etapach trawienia świadczą o braku powtarzalności selektywnego trawienia imersyjnego, pomimo to stwierdzono dość dobrą korelację między stężeniem krzemu w mikroobszarach wytopów o wyższej zawartości tego pierwiastka a kolorem mikrostruktury. "Dotrawianie" próbek powodowało zaburzenie tej sekwencji, ponieważ dodatkowe kolory mikrostruktury, takie jak: czerwony i zielony, charakterystyczne dla wyższego stężenia krzemu, pojawiały się również na obrzeżach komórek eutektycznych.

EN

The investigation of microstructure of low-alloy spheroidal graphite iron was carried out by applying the selective, immersion colour etching in a hot reagent for revealing the silicon microsegregation. Three melts with initial chemical composition of ADI differing from each other in the content of silicon, which was: 2,11, 2,49 and 2,91 %, were prepared. The examination of microstructure by this method was divided into four stages and completed with the X-ray microanalysis within which maps and profiles of Si concentrations were made. The differences in the pictures of microstructure after the successive stages of the etching process show the lack of repeatability of selective, immersion colour etching in obtaining their similarity. Nevertheless, quite a good convergence between the concentration of silicon in the microareas of the investigated melts and the colour of the microstructure was achieved because each time the colour sequence characteristic of the silicon segregation in cast iron was maintained, and it was specially clearly seen in the case of shorter time of etching. The reetching of the specimens caused some kind of disorder in this sequence because the additional colours of the microstructure, such as: red and green, characteristic of the highest silicon concentrations, were also revealed at the borders and beyond the areas of the eutectic cells.

4

Badanie mikrostruktury żeliwa ADI metodą kolorowego trawienia immersyjnego oraz barw nalotowych

Radzikowska J., Kowalski A.

Biuletyn Instytutu Odlewnictwa

|

2000

|

R. 3, nr 3

25-32

PL

Wykorzystując metodę kolorowego trawienia immersyjnego w odczynniku BI, przeprowadzono badania mikrostruktury żeliwa ADI, otrzymanego w efekcie zastosowania różnych wariantów hartowania z przemianą izotermiczną, a mianowicie: stosując temperaturę przemiany izotermicznej 420 stopni C oraz różny, zmieniający się od 2 do 300 min, czas wytrzymania w piecu. Badania te uzupełniono trawieniem w 4% alkoholowym roztworze HNO3, pomiarem mikrotwardości oraz kolorowym trawieniem metodą barw nalotowych. Zastosowane metody badawcze pozwoliły na ujawnienie wpływu czasu przemiany izotermicznej na mikrostrukturę żeliwa ADI, która zmieniała się wewnątrz i na granicach komórek eutektycznych następująco: przy krótkich czasach przemiany, wynoszących 2, 5 i 15 minut w skład mikrostruktury wchodził ferryt bainityczny (iglasty ), austenit resztkowy i martenzyt, natomiast dłuższy czas trwania przemiany izotermicznej, począwszy od 180 minut, nie sprzyjał tworzeniu si(c) martenzytu. Jedynie na granicach komórek eutektycznych ujawniono - niezależnie od czasu trwania przemiany i metody badania mikrostruktury - obecność martenzytu, austenitu resztkowego i w(c)glików, b(c)dących efektem mikrosegregacji składników stopowych.

EN

Applying the technique of immersion colour etching in BI reagent, examinations were carried out on microstructure of ADI manufactured by different regimes of austempering, i. e. with temperature of isothermal transformation at 420 grades C and various (changing in the range of 2 to 300 minutes) times of holding in furnace. The examinations were completed with etching in 4% alcohol solution of HNO3, microhardness measurements and colour etching by the heat tinting technique. The applied research methods enabled determination of an effect of the duration of isothermal transformation on ADI microstructure, which inside the eutectic cells and on the cell boundaries was changing in the following way: with short time of the transformation amounting to 2, 5 and 15 minutes, ADI microstructure included bainitic (acicular) ferrite, reacted austenite and martensite; longer times of transformation, i.e. over 180 minutes, did not favour the formation of martensite. Only on the boundaries of eutectic cells the presence of martensite, reacted austenite and carbides, formed as a result of the microsegregation of alloy constituents was reported, irrespective of the duration of transformation and the technique of microstructure examinations.

5

Zastosowanie kolorowych technik metalograficznych do badania mikrostruktury stopów tytanu

Radzikowska J., Stachańczyk J.

Biuletyn Instytutu Odlewnictwa

|

1999

|

R. 2, nr 6

13--19

PL

Instytut Odlewnictwa w Krakowie prowadzi od kilku lat badania naukowe nad topieniem, odlewaniem i obróbką cieplną stopu Ti6Al4V. Jednym z ważniejszych parametrów, określających jakość wyrobu jest mikrostruktura, badana na całym przekroju odlewu. Wykorzystuje się tu z powodzeniem metodę kolorowego trawienia chemicznego, które powoduje zabarwienie anodowej fazy alfa, podczas gdy katodowa faza beta pozostaje nie zabarwiona. Badania w świetle spolaryzowanym pozwalają odróżnić anizotropową fazę alfa od izotropowej fazy beta, natomiast zastosowanie interferencyjnego kontrastu fazowego ułatwia pokazanie większej ilości szczegółów mikrostruktury. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań metalograficznych stopu Ti6Al4V, wykonanych z wykorzystaniem opisanych wyżej metod badawczych. Rozkład mikrotwardości, przeprowadzony w kierunku od powierzchni odlewu do jego środka, potwierdził wyniki badań, uzyskane drogą kolorowego, selektywnego trawienia chemicznego. Trawienie to okazało się najbardziej przydatną metodą do wyeksponowania różnic, jakie zaobserwowano zarówno w mikrostrukturze odlewów, otrzymywanych w kilku formach, jak też na przekroju poprzecznym każdego z nich.

EN

The Foundry Research Institute in Krak˘w conducts scientific research on the lost-wax process technology applied to a Ti6Al4V alloy. The casting of this alloy is made in a vacuum arc furnace provided with "garnissage" crucible and a centrifugal force system operating during pouring of the lost-wax process moulds. The temperature of liquid metal is 1760(+/-)20 grades C and the temperature of moulds is +20 grades C. For casting the following moulds were used: ceramic moulds (made of ZrO[2]); graphite moulds; metallic moulds (copper chill moulds). In the case of titanium castings the most common reactions on the mould-molten metal boundary are: dissolving of casting mould; dissolving of casting mould combined with a reaction at the phase boundary; penetration of mould by liquid metal. Due to reactions at the mould-molten metal boundary, roughness of the casting surface and the chemical composition change, and the presence of a "white layer" microstructure is observed. Microstructure, examined over the entire casting cross-section, is one of the important parameters of product quality. This paper presents the results of metallographic examinations using colour etching, polarised light and interference differential contrast. The measurement of microhardness, which was conducted from the surface to the middle of many specimens, confirmed the changes of microstructure revealed by colour etching. Summing up the above results it can be firmly concluded that the selective, colour immersion etching is the best method for examination of microstructure in double-phase titanium alloys like Ti6Al4V.