Research Article

Effect of Nb addition on microstructural and mechanical properties of Ti-Nb based alloys produced by powder metallurgy

Volume: 23 Number: 8 December 28, 2017
TR EN

Toz metalurjisi ile üretilen biyomedikal Ti-Nb esaslı alaşımlarda Nb ilavesinin mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisi

Abstract

İnsan sert doku ( kemik gibi) biyo-implant malzemeleri için Ti-Nb esaslı alaşımlar biyo-uyumları, mekanik özellikleri, korozyon dirençleri gibi özellikleri açısından umut vadeden malzemelerdir. Bu çalışmada, Nb ilavesinin, Ti-Nb ikili alaşımının mikroyapı ve mekanik özellikleri üzerine etkisinin incelenmesi amacıyla saf Ti, Ti-16Nb, Ti-26Nb alaşımları geleneksel toz metalürjisi yöntemi ile üretilmiştir. Sinterlenmiş numunelerin mikroyapısal gelişimleri ve faz analizleri optik mikroskop, SEM, EDS, XRD teknikleri kullanılarak belirlenmiştir. Sinterlenen Ti-Nb alaşımlarının mikroyapısının widmanstatten α+β yapısından oluştuğu gözlemlenmiştir. Nb içeriğinin ağırlıkça %16’dan %26’ya artışı ile alaşımın mikrosertlik değeri 430 HV’den 327 HV’ye, eğme mukavemeti 1403 MPa’dan 1168 MPa’a ve elastik modül 103 GPa’dan 90 GPa’a düşmüştür. Mikroyapı da ise β-fazı miktarı artarken, taneler incelmiştir. Elde edilen sonuçlar, toz metalürjisi ile üretilmiş Ti-Nb alaşımlarının, klinik uygulamalarda en yaygın kullanılan Ti-6Al-4V alaşımının yerine tercih edilebileceğini göstermektedir.

Keywords

References

  1. Tavares AMG, Ramos WS, Blas JCG, Lopes ESN, Caram R, Batista WW, Souza WW. “Influence of Si addition on the microstructure and mechanical properties of Ti-35Nb alloy for applications in orthopaedic implants”. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials, 51, 74-87, 2015.
  2. Kim HY, Miyazaki S. “Martensitic transformation and superelastic properties of Ti-Nb base alloys”. Materials Transactions, 56, 625-634, 2015.
  3. You L, Song X. “A study of young’s modulus T,-Nb-Zr alloys using d electrons alloy theory’’. Scripta Materialia, 67, 57-60, 2012.
  4. Dubinskiy S. Ti-Nb-(Zr,Ta) Superelastic Alloys For Medical Implants: Thermomechanical Processing, Structure, Phase Transformations and Functional Properties. PhD Thesis, Ecole De Techologıe Superieure Unıversıte Du Quebec, Montreal, 2013.
  5. Li Y, Yang C, Zhao H, Qu S, Li X, Li Y. “New developments of Ti-based alloys for biomedical applications’’. Materials, 7, 1709-1800, 2014.
  6. Zhao D, Chang K, Ebel T, Nie H, Willumeit R, Pyczak F. “Sintering behaviour and mechanical properties of metal injection molded Ti-Nb binary alloy as biomaterial’’. Journal of Alloys and Compounds, 640, 393-400, 2015.
  7. Greetha M, Singh AK, Asokamani R, Gogia AK. “Ti based biomaterials, the ultimate choice for orthopaedic implants-A review’’. Progress in Materials Science, 54, 397-425, 2009.
  8. Wang BL, Zheng YF, Zhao LC. “Effect of Sn content on the microstructure, phase constitution and shape memory effect of Ti-Nb-Sn alloys’’. Materials and Engineering A, 486, 146-151, 2008.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

December 28, 2017

Submission Date

October 31, 2016

Acceptance Date

-

Published in Issue

Year 2017 Volume: 23 Number: 8

APA
Yılmaz, E., Gökçe, A., Fındık, F., & Gülsoy, H. Ö. (2017). Toz metalurjisi ile üretilen biyomedikal Ti-Nb esaslı alaşımlarda Nb ilavesinin mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 23(8), 945-948. https://izlik.org/JA99BX66TB
AMA
1.Yılmaz E, Gökçe A, Fındık F, Gülsoy HÖ. Toz metalurjisi ile üretilen biyomedikal Ti-Nb esaslı alaşımlarda Nb ilavesinin mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2017;23(8):945-948. https://izlik.org/JA99BX66TB
Chicago
Yılmaz, Eren, Azim Gökçe, Fehim Fındık, and Hamit Özkan Gülsoy. 2017. “Toz Metalurjisi Ile üretilen Biyomedikal Ti-Nb Esaslı Alaşımlarda Nb Ilavesinin Mikroyapı Ve Mekanik özelliklere Etkisi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 23 (8): 945-48. https://izlik.org/JA99BX66TB.
EndNote
Yılmaz E, Gökçe A, Fındık F, Gülsoy HÖ (December 1, 2017) Toz metalurjisi ile üretilen biyomedikal Ti-Nb esaslı alaşımlarda Nb ilavesinin mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 23 8 945–948.
IEEE
[1]E. Yılmaz, A. Gökçe, F. Fındık, and H. Ö. Gülsoy, “Toz metalurjisi ile üretilen biyomedikal Ti-Nb esaslı alaşımlarda Nb ilavesinin mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisi”, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 23, no. 8, pp. 945–948, Dec. 2017, [Online]. Available: https://izlik.org/JA99BX66TB
ISNAD
Yılmaz, Eren - Gökçe, Azim - Fındık, Fehim - Gülsoy, Hamit Özkan. “Toz Metalurjisi Ile üretilen Biyomedikal Ti-Nb Esaslı Alaşımlarda Nb Ilavesinin Mikroyapı Ve Mekanik özelliklere Etkisi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 23/8 (December 1, 2017): 945-948. https://izlik.org/JA99BX66TB.
JAMA
1.Yılmaz E, Gökçe A, Fındık F, Gülsoy HÖ. Toz metalurjisi ile üretilen biyomedikal Ti-Nb esaslı alaşımlarda Nb ilavesinin mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2017;23:945–948.
MLA
Yılmaz, Eren, et al. “Toz Metalurjisi Ile üretilen Biyomedikal Ti-Nb Esaslı Alaşımlarda Nb Ilavesinin Mikroyapı Ve Mekanik özelliklere Etkisi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 23, no. 8, Dec. 2017, pp. 945-8, https://izlik.org/JA99BX66TB.
Vancouver
1.Eren Yılmaz, Azim Gökçe, Fehim Fındık, Hamit Özkan Gülsoy. Toz metalurjisi ile üretilen biyomedikal Ti-Nb esaslı alaşımlarda Nb ilavesinin mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi [Internet]. 2017 Dec. 1;23(8):945-8. Available from: https://izlik.org/JA99BX66TB