S-fazının kristolografik yapısı, elektriksel, manyetik ve mekanik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Hastalarda kullanılan implantların ve protezlerin ömürlerini uzatmak ve biyouyumluluğu sağlamak için mühendislikte malzemelere çeşitli işlemler yapılmaktadır. Bunlardan biri de termokimyasal işlemdir. Bu işlemde nitrürleme yöntemi büyük bir avantaja sahiptir. Malzemeler genelde aşınmaya, korozyona ve yorulmaya maruz kalmaktadır. Nitrürleme işlemi bu tür etkileri iyileştirmesinden dolayı tercih edilme sebebidir.Bu çalışmada biyomalzeme olarak kullanılan 316L paslanmaz çeliğine, %50 H2 ve %50 N2 gaz ortamında, 350, 375, 400, 425 ve 450ºC?lik sıcaklıklarda, 2 saatlik sürelerde nitrürleme işlemi yapılmıştır. Nitrürleme işleminden sonra mekanik özelliklerini tespit etmek için mikro sertlik, tribolojik özelliklerin belirlenmesi için pim-disk aşınma deneyleri, korozyon özelliklerinin belirlenmesi için polarizasyon deneyleri, manyetizasyon alınganlık ve elektriksel iletkenlik özellikleri için fiziksel ölçümler yapılmıştır. Ayrıca yapısal özelliklerin tespiti için XRD ve SEM kullanılmıştır. Yapılan çalışma sonunda, uygulanan yüzey işlemlerinin 316L paslanmaz çeliğinin tribolojik özelliklerinin iyileştiği görülmüştür.Anahtar Kelimeler: 316L paslanmaz çelik, Biyomalzeme, Plazma ile nitrürasyon, manyetik alan, Elektriksel öz direnç, Aşınma.

Engineering various operations are applied for prostheses? and implant?s increase life and ensure biocompatibility. Thermochemical process is one than these process. In this process have big advantages. In general materials are exposed to the wear, corrosion and fatigue. Nitriding process is applied for improve those type effect. In this study, 316L stainless steel alloy, which is one of the materials used to manufacture orthopedic implant devices was nitrided at temperatures between 350ºC and 450ºC in a gas mixture of 50%N2-50%H2 for 2 hours. After than nitriding process the mechanical properties of nitrided specimens were determined with micro indentation measurements, the tribological properties of specimens were investigated by using pin-on-disk tribotester, the corrosion properties of specimens were investigated by using potantiostat/galvanostat device. In addition, XRD and SEM were used to analyze of the structural properties. Magnetic measurements and electrical conductivity of specimens investigation by using PPMS device. As a result it was found that the surface process applied to AISI 316L stainless steel alloy improved the tribological characteristics of the alloy.eywords: 316L stainless steel, biomaterials, With the nitrogen plasma, Magnetic field, Electrical resistivity, Wear.