Toz metalurjisi ile üretilen biyomedikal Ti-Nb esaslı alaşımlarda Nb ilavesinin mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisi
Öz
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.
Anahtar Kelimeler
Kaynakça
- 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.
- Kim HY, Miyazaki S. “Martensitic transformation and superelastic properties of Ti-Nb base alloys”. Materials Transactions, 56, 625-634, 2015.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
Ayrıntılar
Birincil Dil
Türkçe
Konular
Mühendislik
Bölüm
Araştırma Makalesi
Yazarlar
Eren Yılmaz
Bu kişi benim
0000-0001-7264-2588
Yayımlanma Tarihi
28 Aralık 2017
Gönderilme Tarihi
31 Ekim 2016
Kabul Tarihi
-
Yayımlandığı Sayı
Yıl 2017 Cilt: 23 Sayı: 8