BİYOMEDİKAL SEKTÖRÜNDE KULLANILAN TİTANYUM VE ALAŞIMLARININ TRİBOLOJİK ÖZELLİKLERİNİ İYİLEŞTİRME YÖNTEMLERİ

Year 2015, Volume: 5 Issue: 1, 67 - 75, 12.02.2016

İlhan Çelik

Abstract

Titanyum ve alaşımları, havacılık endüstrisinde gaz türbin motor parçalarının imalatından ortopedik biyomedikal implantların imalatına kadar birçok farklı uygulamada yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Saf titanyum, α + β alaşımı Ti–6Al–4V (Ti64) ve β alaşımı Ti–35Nb–7Zr–5Ta (TNZT) malzemeler, korozyon direnci yüksek olan malzemelerdir. Ancak, titanyum ve alaşımları aşınma direnci açısından arzu edilen özellikleri taşımamaktadır. Bu malzemelerin yüzeylerinde oluşan oksit tabakası, korozyon direnci açısından olumlu katkılar sağlarken; aşınma direncini azaltıcı bir rol oynamaktadır. Birçok bilim adamı, titanyum ve alaşımlarının zayıf tribolojik özelliklerini iyileştirmek için araştırmalar yapmışlardır. Bu çalışmada, literatürdeki araştırmalar incelenerek konuyla ilgilenenler için yararlı bir derleme çalışması ortaya konmaya çalışılmıştır.

Keywords

Titanyum ve alaşımları, Aşınma, Yüzey işlemi, Triboloji, Sertlik

IMPROVEMENT METHODS of the TRIBOLOGICAL PROPERTIES of TITANIUM and ITS ALLOYS

Abstract

Titanium and its alloys have long been used in many diverse applications ranging from aerospace gas turbine engine components to orthopedic biomedical implants. Titanium and its alloys such as the α + β alloy Ti–6Al– 4V (Ti64) and the β alloy Ti–35Nb–7Zr–5Ta (TNZT) are well known for their corrosion resistance. However, they exhibit high wear rates. The formed oxide layer on the surfaces of these materials increases the corrosion resistances of the titanium and its alloys. But, this oxide layer causes a decrease in wear resistance. Many scientists researched the improving methods of the tribological properties of titanium and its alloys. In this study, the studies were analyzed in the literature and presented for researchers.Titanium and its alloys

Keywords

Titanium and its alloys, Wear, Surface Treatment, Tribology, Hardness

References

• Çelik İ., Doktora Tezi, Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Erzurum, (2014)
• Kaynar M. A., , Doktora Tezi, İstanbul Üniversitesi, Sağlık Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, (1991)
• Lütjering G., Williams J. C., Titanium İkinci Baskı, ss., Newyork, Springer Press. , (2007)
• Smith W. F., Mühendislik Alaşımlarının Yapı ve Özellikleri, İkinci Baskı, Ankara, Nobel Yayın Dağıtım, (2001)
• Uzun İ. H., Bayındır F., Atatürk Ünivesitesi Diş Hekimliği Fakültesi Dergisi, 20 (2), 213-220, (2010)
• Kul O., Yüksek Lisans Tezi, K.T.Ü., Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon, (2009)
• Sibum H., Advanced Engineering Materials, 5 (6), 393-398, (2003)
• Rack H. J., Qazi J. I., Materials Science & Engineering C-Biomimetic and Supramolecular Systems, 26 (8), 1269-1277, (2006)
• Oliviera V., Chaves R. R., Bertazzoli R., Caram R., Brazilian Journal of Chemical Engineering, 15 (4), 326-333, (1998)
• Hirose A., Ueda T., Kobayashi K. F., Materials Science and Engineering a- Structural Materials Properties Microstructure and Processing , 160 (1), 143-153. (1993).
• Gottlicher M., Rohnke M., Helth A., Leichtweiss T., Gemming T., Gebert A., Eckert J., Janek J., Acta Biomaterialia, 9 (11), 9201-9210, (2013)
• Umetsu N., Sado S., Ueda K., Tajima K., Narushima T., Materials Transactions, (8), 1302-1307, (2013)
• Budinski K. G., Wear, 151 (2), 203-217., (1991)
• Purcek G., Saray O., Kul O., Karaman I., Yapici G. G., Haouaoui M., Maier H. J., Materials Science and Engineering a-Structural Materials Properties Microstructure and Processing, 517 (1-2), 97-104, (2009)
• Vijayaraghavan T. V., Bensalem A., Journal of Materials Science Letters, 13 (24), 1782-1785, (1994)
• Fu Y. Q., Yan B. B., Loh N. L., Sun C. Q., Hing P., Journal of Materials Science, 34 (10), 2269-2283, (1999)
• Ananth M. P., Ramesh R., Tribology Transactions, 58 (1), 169-176., (2015)
• Wu H. B., Zhang X. Y., He X. J., Li M., Huang X. B., Hang R. Q., Tang B., Applied Surface Science, 317, 614-621, (2014)
• Wang Q., Zhang P. Z., Wei D. B., Chen X. H., Wang R. N., Wang H. Y., Feng K. T., Materials & Design, 52, 265-273, (2013)
• Yetim A. F., Surface & Coatings Technology, 205 (6), 1757-1763, (2010)
• Yildiz F., Yetim A. F., Alsaran A., Efeoglu I., Wear, 267 (5-8), 695-701, (2009)
• Fu Y., Zhang X. C., Sui J. F., Tu S. T., Xuan F. Z., Wang Z. D., Optics and Laser Technology, 67, 78-85, (2015)
• Celik I., Alsaran A., Purcek G., Surface & Coatings Technology, 258, 842-848, (2014)
• Alsaran A., Albayrak C., Surface Engineering, 27 (3), 205-210, (2011)
• Arslan E., Totik Y., Demirci E. E., Efeoglu I., Surface & Coatings Technology, , 1-7, (2013)
• Ganesh B. K. C., Sha W., Ramanaiah N., Krishnaiah A., Materials & Design, 56, 486, (2014)
• Çelik İ., Karakan M., Kovove Materialy-Metallic Materials, (in Press), (2015)
• Comakli O., Yetim T., Celik A., Surface & Coatings Technology, 246, 34-39, (2014)
• Palanivelu R., Kumar A. R., Applied Surface Science, 315, 372-379, (2014).
• Çelik İ., Suleyman Demirel University Journal of Engineering Sciences and Design, 2 (3), 167-169, (2014)
• Hallab N. J., Vermes C., Messina C., Roebuck K. A., Glant T. T., Jacobs J. J., Journal of Biomedical Materials Research, 60 (3), 420-433, (2002)