Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 244

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 13 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  titanium alloys
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 13 next fast forward last
EN
The properties of titanium nitride (TiN:Ag) coatings applied by physical vapour phase deposition technique (PVD) on Ti13Nb13Zr alloy were subject to evaluation. The study presents the results of surface geometrical structure, adhesion and tribological tests. The geometric structure of the surface was examined using optical microscopy. A scratch test was used to assess adhesion. The model tribological tests were carried out in a rotary motion under technically dry friction conditions, lubricated with Ringer’s solution. In the case of technically dry friction, the analysis of the tribological test results indicated that the TiN:Ag coating was characterised by higher resistance to motion and lower wear compared to Ti13Nb13Zr. Friction coefficients registered during friction subject to lubrication with Ringer’s solution were compared for both materials; however, the surface wear was significantly lower in titanium alloy. The scratch test pointed towards high adhesion of the TiN:Ag coating. The study results provide insight into Ti13Nb13Zr alloy, titanium nitride coatings and their potential use for surgical instruments.
PL
Ocenie poddano właściwości powłok azotku tytanu (TiN:Ag) naniesionych metodą fizycznego osadzania z fazy gazowej PVD na stopie Ti13Nb13Zr. Przedstawiono wyniki badań struktury geometrycznej powierzchni, adhezji oraz testów tribologicznych. Strukturę geometryczną powierzchni zbadano przy użyciu mikroskopii optycznej. Do oceny adhezji wykorzystano test zarysowania, tzw. scratch test. Modelowe badania tribologiczne przeprowadzono w ruchu obrotowym w warunkach tarcia technicznie suchego oraz ze smarowaniem płynem Ringera. Analiza wyników badań tribologicznych wskazała, że w przypadku tarcia technicznie suchego powłoka charakteryzowała się jedocześnie większymi oporami ruchu i mniejszym zużyciem w porównaniu z Ti13Nb13Zr. Współczynniki tarcia zarejestrowane podczas tarcia ze smarowaniem roztworem Ringera były porównywane dla obu materiałów, z kolei zużycie powłoki było dużo mniejsze w odniesieniu do stopu tytanu. Test zarysowania wskazał na wysoką adhezję powłoki TiN:Ag. Uzyskane wyniki badań stanowią źródło wiedzy na temat stopu Ti13Nb13Zr, powłok azotku tytanu oraz możliwości ich potencjalnego zastosowania na narzędzia chirurgiczne.
EN
Titanium alloys are currently widely used in implantation, especially in orthopaedics. However, undesirable reactions caused by aluminium and vanadium ions released from the surface of the most commonly used alloys, Ti6Al4V and Ti6Al7Nb, result in the need to modify the surface of the material to improve biocompatibility. Among the available modification methods, one can mention the application of biodegradable polymer coatings, which, apart from improving biocompatibility by limiting the penetration of alloying element ions into the tissue environment, can also be a matrix for the release of mineral (HAp) and active substances. The paper attempts to determine the mechanical properties of PLGA polymer coatings containing nanoparticle hydroxyapatite and an active substance (dexamethasone) applied with the ultrasonic spray coating method on a Ti6Al7Nb alloy substrate. The scope of the research included: surface topography testing using an optical profilometer, coating adhesion testing to the substrate using the scratch test method and tribological testing (Pin-On-Disc method).
PL
Stopy tytanu znajdują obecnie szerokie zastosowania implantacyjne, szczególnie w ortopedii. Jednakże niepożądane reakcje wywoływane przez jony glinu i wanadu uwalnianie z powierzchni najczęściej wykorzystywanych w praktyce stopów Ti6Al4V oraz Ti6Al7Nb skutkują koniecznością modyfikacji powierzchni materiału w celu poprawy biokompatybilności. Wśród dostępnych metod modyfikacji wymienić można nakładanie biodegradowalnych powłok polimerowych, które poza poprawą biokompatybilności poprzez ograniczenie przenikania jonów pierwiastków stopowych do środowiska tkankowego stanowić mogą także matrycę dla uwalniania substancji mineralnych (HAp) oraz aktywnych. W pracy podjęto próbę określenia własności mechanicznych powłok polimerowych z PLGA, zawierających nanocząsteczkowy hydroksyapatyt oraz substancję aktywną (deksametazon), nakładanych metodą natryskiwania ultradźwiękowego na podłoże ze stopu Ti6Al7Nb. Zakres przeprowadzonych badań obejmował badania topografii powierzchni z wykorzystaniem profilometru optycznego, badania adhezji powłok do podłoża metodą scratch test oraz badania tribologiczne (metoda Pin-On-Disc).
EN
The research describes an atomic layer deposition (ALD) coating method and its application on a new generation of titanium alloy (Ti13Nb13Zr) for biomedical applications. The study aimed to assess the physicochemical properties and mechanics of a titanium alloy coated with titanium oxide (TiO2) or aluminium oxide (Al2O3) using the ALD method. The physicochemical properties of the surface coatings were evaluated through microscopic observations, potentiodynamic tests, surface wettability tests, optical profilometry scratch tests, and abrasion tests. Based on the data obtained, different physicochemical properties of the alloy with titanium nitride and titanium oxide coatings were found. Such differences were dependent on the number of cycles used and the temperature of the manufacturing process. The coatings have reduced the abrasion coefficient, thus improving the abrasion resistance of the Ti13Nb13Zr alloy, which enables their use within the skeletal system. These findings are of practical importance for applying this type of surface modification to various types of miniaturised implants used in the skeletal system.
PL
Badania polegają na opisaniu metody osadzania powłok atomowych i możliwości jej zastosowania na stopie tytanu nowej generacji do zastosowań biomedycznych. Celem pracy jest ocena wpływu właściwości fizyko chemicznych i mechanicznych zmodyfikowanego stopu Ti13Nb13Zr powłoką tlenku tytanu (TiO2) oraz tlenku glinu (Al2O3) przy użyciu metody ALD. W ramach oceny własności fizykochemicznych tak powstałych powłok powierzchniowych przeprowadzono obserwacje mikroskopowe (SEM), badania potencjodynamiczne, badania zwilżalności powierzchni, profilometrię optyczną, scratch test oraz badania ścieralności powłok. Na podstawie uzyskanych danych stwierdzono zróżnicowane własności fizykochemiczne stopu z powłokami tlenku glinu oraz tlenku tytanu w zależności od zastosowanej ilości cykli oraz temperatury procesu wytwarzania. Powłoki mają obniżony współczynnik ścieralności, poprawiając tym samym odporność na ścieranie stopu Ti13Nb13Zr, co umożliwia ich zastosowanie w układzie kostnym. Uzyskana na tej podstawie wiedza ma znaczenie praktyczne dla zastosowania tego typu modyfikacji powierzchni dla różnych rodzajów zminiaturyzowanych implantów znajdujących swoje zastosowanie w układzie kostnym.
PL
W artykule wyznaczono temperatury krytyczne stopu Ti24Nb4Zr8Sn przy nagrzewaniu ze stanu wyżarzonego. Wykorzystując technikę dylatometryczną, podjęto próbę analizy przemian fazowych zachodzących w stopie przy nagrzewaniu z różnymi szybkościami ze stanu przesyconego. Dla zilustrowania uzyskanych wyników zamieszczono dylatogramy nagrzewania stopu ze stanu przesyconego wraz z ich interpretacją. Uzyskane rezultaty potwierdzone w przyszłości innymi, dodatkowymi technikami badawczymi posłużą do opracowania oryginalnego wykresu CTPc° dla stopu Ti24Nb4Zr8Sn. W oparciu o wspomniany wykres, zmieniając szybkość nagrzewania stopu Ti24Nb4Zr8Sn ze stanu przesyconego, być może będzie można kształtować jego właściwości mechaniczne, np. twardość i odporność na pękanie.
EN
In the article the critical temperatures of the Ti24Nb4Zr8Sn alloy when heated from the annealed state were determined. Using the dilatometric method, an attempt was made to analyze the phase transformations taking place in the alloy when heated at different rates from the supersaturated state. In order to illustrate the obtained results, the dilatograms of the alloy heating from supersaturation are presented together with their interpretation. The obtained results, confirmed in the future by other, additional research techniques, will be used to develop the original CHT diagram for the Ti24Nb4Zr8Sn alloy. Based on the diagram, by changing the rate of heating of the Ti24Nb4Zr8Sn alloy from the supersaturated state, it may be possible to shape its mechanical properties, e.g., hardness and fracture toughness.
EN
This paper presents a method based on the use of fuzzy logic for the rapid selection of optimal induction sintering parameters. The prepared fuzzy controller uses expert knowledge developed from the results of induction sintering tests of Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr alloy green compacts produced from a mixture of elemental powders. The analysis of the influence of the applied sintering parameters on the material characteristics was based on the evaluation of the microstructure state and the measurement of the relative density of the samples after sintering. In this way, a universal tool for estimating the sintering parameters of titanium powder-based green compacts was obtained. It was shown that with the help of fuzzy logic it is possible to analyze the influence of the parameters of the manufacturing process of metal powder materials on the quality of the obtained products.
EN
Titanium alloys are difficult-to-machine materials due to their complex mechanical and thermophysical properties. An essential factor in ensuring the quality of the machined surface is the analysis and recommendation of vibration processes accompanying cutting. The analytical description of these processes for machining titanium alloys is very complicated due to the complex adiabatic shear phenomena and the specific thermodynamic state of the chip-forming zone. Simulation modeling chip formation rheology in Computer-Aided Forming systems is a practical method for studying these phenomena. However, dynamic research of the cutting process using such techniques is limited because the initial state of the workpiece and tool is a priori assumed to be "rigid", and the damping properties of the fixture and machine elements are not taken into account at all. Therefore, combining the results of analytical modeling of the cutting process dynamics with the results of simulation modeling was the basis for the proposed research methodology. Such symbiosis of different techniques will consider both mechanical and thermodynamic aspects of machining (specific dynamics of cutting forces) and actual conditions of stiffness and damping properties of the “Machine-Fixture-Tool-Workpiece” system.
EN
This research paper focuses on investigating the influence of input parameters on the coefficient of friction (COF) during incremental sheet forming (ISF) of grade 5 titanium sheets. Titanium alloys are widely used in various industries due to their corrosion resistance and strength to weight ratio. ISF is a flexible and cost effective process for producing complex shapes. The aim of this study was to gain insight into the frictional conditions during ISF that affect formability, surface quality, and overall process performance. The experiments were carried out using a combination of MoS2 lubrication and friction stir rotation-assisted heating. COF was measured using a high precision piezoelectric dynamometer, taking into account axial and horizontal forces. A split-plot design was used and 25 runs were performed to obtain the COF for each run. The results of the study provide valuable information on the relationship between input parameters and COF, contributing to the understanding of the frictional conditions in the ISF.
PL
Niniejszy artykuł badawczy koncentruje się na badaniu wpływu parametrów wejściowych na współczynnik tarcia podczas przyrostowego formowania blach tytanowych grade 5. Stopy tytanu są szeroko stosowane w różnych gałęziach przemysłu ze względu na ich odporność na korozję i korzystny stosunek wytrzymałości do masy. Kształtowanie przyrostowe to elastyczny i opłacalny proces produkcji elementów o złożonych kształtach. Celem tego badania była analiza warunków tarcia podczas kształtowania przyrostowego, które wpływają na formowalność blachy, jakość powierzchni i ogólną wydajność procesu. Eksperymenty przeprowadzono przy użyciu kombinacji smarowania MoS2 i ogrzewania materiału blachy wspomaganego obrotami narzędzia. Wartość współczynnika tarcia wyznaczono na podstawie składowych siły kształtowania (siły osiowej i sił poziomych), które mierzono za pomocą precyzyjnego dynamometru piezoelektrycznego. Zastosowano plan split-plot i wykonano 25 prób w celu uzyskania wartości współczynnika dla każdej z nich. Wyniki badania dostarczają cennych informacji na temat związku między parametrami wejściowymi a współczynnikiem tarcia, przyczyniając się do zrozumienia warunków tarcia występujących podczas kształtowania przyrostowego.
EN
The article evaluates the properties of oxide films: Al2O3 and TiO2, deposited using the ALD method on the Ti13Nb13Zr alloy. It presents the results of examining the geometrical structure of the surface, nanohardness and tribological tests. The surface’s geometrical structure was tested through optical microscopy, and nanohardness was determined using the instrumental indentation method with a Berkovich indenter. The modelling tribological tests were performed in a reciprocating motion under the conditions of technically dry friction and with lubrication using Ringer's solution. An analysis of the results of tribological tests indicates that the films were characterised by lower motion resistances and wear with respect to the Ti13Nb13Zr alloy. Hardness measurements indicate that, as a result of deposition of the films, the hardness increased by approximately 51% in the case of the Al2O3 film and by approximately 44% in the case of the TiO2 coating. The produced test results constitute a source of knowledge about the Ti13Nb13Zr alloy, oxide films and the possibilities of their potential application to low-load biotribological systems.
PL
W artykule dokonano oceny właściwości warstw tlenkowych: Al2O3 i TiO2 osadzonych metodą ALD na stopie Ti13Nb13Zr. Przedstawiono wyniki badań struktury geometrycznej powierzchni, nanotwardości oraz testów tribologicznych. Strukturę geometryczną powierzchni zbadano przy użyciu mikroskopii optycznej, a nanotwardość określono metodą instrumentalnej indentacji przy użyciu wgłębnika Berkovich’a. Modelowe badania tribologiczne przeprowadzono w ruchu posuwisto-zwrotnym w warunkach tarcia technicznie suchego oraz ze smarowaniem płynem Ringera. Analiza wyników badań tribologicznych wskazała, że powłoki charakteryzowały się mniejszymi oporami ruchu oraz zużyciem w odniesieniu do stopu Ti13Nb13Zr. Pomiary twardości wskazują, że w wyniku osadzenia powłok twardość wzrosła o około 51% w przypadku powłoki Al2O3 oraz o około 44% w przypadku powłoki TiO2. Uzyskane wyniki badań stanowią źródło wiedzy na temat stopu Ti13Nb13Zr, powłok tlenkowych oraz możliwości ich potencjalnego zastosowania w niskoobciążonych systemach biotribologicznych.
9
Content available remote Spawalnicze metody łączenia stopów tytanu. Cz. II
PL
Tytan, a dokładniej jego stopy, okazał się doskonałym potencjalnym zamiennikiem stali. Ich łączenie jest możliwe z zastosowaniem wielu znanych technologii spawalniczych, ale w każdym przypadku wymaga szczególnego przygotowania procesu. W cz. I omówiono pokrótce podstawowe grupy stopów tytanu pod kątem specyfiki ich łączenia. Cz. II skupia się na metodach łączenia stopów tytanu, poczynając od najbardziej rozpowszechnionych, takich jak GTA, GMA, wiązką elektronów, a na rzadko stosowanych, takich jak lutozgrzewanie, łączenie wybuchowe i dyfuzyjne kończąc.
EN
Joining of titanium and its alloys is possible with the use of a wide range of welding technologies but in any separate case it needs special care and preparation of the process. The main groups of titanium alloys are briefly described regarding their specific joining requirements. Methods of Ti welding are presented, ranging from most widespread, like GTA, GMA and EBW, to the most unusual, like spot-brazing, detonation and diffusion joining. Guidelines and recommendations concerning the specific requirements of titanium welding with the chosen methods are also included.
10
EN
The properties of diamond-like carbon coatings (DLC) obtained via plasma-assisted chemical vapor deposition (PACVD) on the Ti13Nb13Zr alloy were evaluated. For this purpose, measurements of the thickness, the surface geometric structure, adhesion, as well as tribological tests of the tested coatings were performed. The thickness of the deposited coating was measured using the spherical grinding method. Surface geometry measurements before and after tribological tests were performed with a Leica DCM8 optical profilometer. A scratch test was performed to measure the adhesion of the coating. An indenter with a Rockwell geometry was used during the adhesion tests. The test offered the possibility of real-time recording of the coefficient of friction and acoustic emission. In addition, it was also possible to measure the geometrical parameters of a scratch and to carry out a microscopic analysis of a scratch during the coating damage. The test was carried out on an Anton Paar MCT3 instrument. The model tribological tests were carried out in rotary motion under technically dry friction conditions and friction conditions with lubrication with the Ringer’s solution and an artificial saliva solution. The tests were carried out using an Anton Paar TRB3 tribometer. The scratch test proved that the deposited layer was characterized by good adhesion. Based on the results of the tribological tests, it was found that the lower resistance to motion and wear was obtained for the DLC coatings on the Ti13Nb13Zr substrate. The results of the tests performed on the DLC coatings indicate the possibility of their application in biotribological systems.
EN
Production of Ti-based alloys with non-toxic elements give the possibility to control the market of medical applications, using alloys with appropriate properties for human body, contributing to improving the health of the population. Determination of parameters of atomic and magnetic structure of functional biomaterials demonstrating interesting physical phenomena and being promising for medical applications in a wide range of thermodynamic parameters; exploration of the role of cluster aggregation in the formation of physical properties. Paper is about the obtaining of the new titanium system alloys, the determining their characteristics and structure, and obtaining information concerning phase transitions and some mechanical properties. Ti15Mo7ZrxTa (5 wt.%, 10 wt.% and 15 wt.%) alloys developed shows a predominant β phase highlighted by optical microstructure and XRD patterns. A very low young modulus of alloys was obtained (43-51 GPa) which recommends them as very good alloys for orthopedic applications.
12
EN
Being easily fabricated, welded, biocompatible, having a high strength-to-weight ratio, withstanding comparatively high temperatures up to 800°C and low modulus of elasticity make grade titanium and its alloys an important choice for automotive, biomedical and aerospace industries. In contempt of the different pleasant assets of Ti-6Al-4V alloy, the operation of this alloy is restricted especially when it comes to tribological and surface morphological characteristics. Enhancing these properties is important, for this purpose, a diversity of attempts and studies have been conducted. This paper mounts a review of morphological and tribological behaviors of titanium alloys including Ti-6Al-4V against different materials counting with carbide tools and other types of materials under dry and lubricated sliding conditions. The surface morphological, wear, and other properties have been discussed in this review article.
13
Content available remote Spawalnicze metody łączenia stopów tytanu. Cz. I
PL
Łączenie tytanu i jego stopów jest możliwe z zastosowaniem wielu znanych technologii spawalniczych, ale w każdym przypadku wymaga szczególnego przygotowania procesu. Opisano pokrótce podstawowe grupy stopów tytanu pod kątem specyfiki ich łączenia. Przedstawiono metody łączenia stopów tytanu, poczynając od najbardziej rozpowszechnionych, takich jak GTA, GMA, wiązką elektronów, a na rzadko stosowanych, takich jak lutozgrzewanie, łączenie wybuchowe i dyfuzyjne kończąc. Podano wskazówki i zalecenia dotyczące specyfiki łączenia Ti wybranymi metodami.
EN
Joining of titanium and its alloys is possible with the use of a wide range of welding technologies but in any separate case it needs special care and preparation of the process. The main groups of titanium alloys are briefly described regarding their specific joining requirements. Methods of Ti welding are presented, ranging from most widespread, like GTA, GMA and EBW, to the most unusual, like spot-brazing, detonation and diffusion joining. Guidelines and recommendations concerning the specific requirements of titanium welding with the chosen methods are also included.
EN
The purpose of this paper was to determine the mechanical properties of a Ti-6Al-4V titanium alloy produced by traditional CIP (Cold Isostatic Pressing) and by LENS (Laser Engineered Net Shaping), an additive manufacturing process. A reference material, being a commercial Ti-6Al-4V alloy, was also tested. The strength test specimens were produced from a high-quality, Grade 5 titanium powder. Each specimen had its density, porosity, and hardness determined. Compression curves were plotted for the tested materials from the strength test results with static and dynamic loads. These tests were performed on an UTS (Universal Testing Machine) and an SHPB (Split Hopkinson Pressure Bar) stand. The test results obtained led to the conclusion that the titanium alloy produced by CIP had lower strength performance parameters than its commercially-sourced counterpart. The LENS-produced specimens outperformed the commercially-sourced alloy both in static and dynamic load conditions.
PL
Celem niniejszej pracy było wyznaczenie właściwości mechanicznych stopu tytanu Ti-6Al-4V wytworzonego metodą klasycznej metalurgii proszków CIP (ang. Cold Isostatic Pressing) oraz przy użyciu przyrostowej technologii wytwarzania LENS (ang. Laser Engineered Net Shaping). Badaniom poddano także komercyjny stop Ti-6Al-4V jako materiał referencyjny. Próbki do badań wytrzymałościowych przygotowano z wysokiej jakości proszku stopu tytanu gatunku 5. Dla wykonanych próbek materiałowych wyznaczono gęstość, porowatość, a także określono twardość. Ponadto, wyznaczono krzywe ściskania dla badanych materiałów na podstawie rezultatów testów wytrzymałościowych w warunkach statycznego i dynamicznego obciążenia. Wykorzystano do tego celu uniwersalną maszynę wytrzymałościową (UTS, ang. Universal Testing Machine) oraz stanowisko dzielonego pręta Hopkinsona (SHPB, ang. Split Hopkinson Pressure Bar). Na podstawie otrzymanych wyników badań stwierdzono, iż stop tytanu uzyskany metodą klasycznej metalurgii proszków charakteryzuje się niższymi parametrami wytrzymałościowymi od jego komercyjnego odpowiednika. Próbki wykonane technologią LENS cechują się wyższymi parametrami w porównaniu ze stopem komercyjnym zarówno w statycznych jak również dynamicznych warunkach obciążenia.
15
Content available remote Głębokościowa charakterystyka odporności korozyjnej azotowanego stopu Ti6Al4V
PL
W pracy przedstawiono elektrochemiczną ocenę odporności korozyjnej azotowanego stopu tytanu Ti6Al4V. Badania korozyjne wykonano w 0,5M roztworze siarczanowym zakwaszonym do pH = 2 wykreślając krzywe potencjokinetyczne na różnych głębokościach warstwy wierzchniej. Grubość powstałej warstwy wierzchniej oceniono na podstawie badań strukturalnych oraz zmiany mikrotwardości na przekroju poprzecznym obrobionego powierzchniowo materiału. Stwierdzono, że przeprowadzona obróbka azotująca poprawia odporność korozyjną oraz znacznie utwardza powierzchnie badanego materiału. Uzyskana warstwa wierzchnia posiada budowę strefową przy czym najwyższą odporność korozyjną jak i najwyższą mikrotwardość wykazuje najbardziej zewnętrzna strefa azotków.
EN
The paper reports the electrochemical assessment of the corrosion resistance of the titanium alloy Ti6Al4V. Corrosion tests were carried out in a 0.5M sulphate solution acidified to pH = 2, while plotting potentiometric curves at varying depths of the top layer. The thickness of the produced top layer was assessed based on structural examination and change in microhardness over the cross-section of the surface treated material. It has been found that the nitriding treatment improves the corrosion resistance and considerably hardens the surface of the material under study. The obtained top layer exhibits a zonal structure, with the greatest corrosion resistance and the highest microhardness being shown by the outermost nitride zone.
16
Content available remote Zmodyfikowane wiertło do trudno obrabialnych materiałów lotniczych
PL
Stopy niklu i tytanu, często stosowane w przemyśle lotniczym, są trudno obrabialne. Największy problem stanowi ich wiercenie ze względu na występujące obciążenia termiczne. Zmodyfikowane wiertło kręte znacznie poprawia chłodzenie oraz smarowanie głównych i pomocniczych krawędzi skrawających i pozwala zwiększyć wydajność produkcji.
first rewind previous Strona / 13 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.