Characterization and fatigue behavior of Ti-6Al-4V foams
Gözenekli Ti-6Al-4V alaşımlarının karakterizasyonu ve yorulma davranışları
- Tez No: 318963
- Danışmanlar: PROF. DR. ŞAKİR BOR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 80
Özet
Kemiğe benzer elastik modüle sahip, biyouyumlu gözenekli Ti-6Al-4V alaşımları biyomedikal uygulamalarda sert doku implantlı olarak yaygınlıkla kullanılmaktadır. Bu çalışmada, magnezyum tozlarının boşluk yapıcı olarak kullanıldığı bir toz metalurjisi yöntemi ile hacimce % 50 ile 70 arasında gözenek içeren Ti-6Al-4V alaşımları üretilmiştir.Gözenekli Ti-6Al-4V alaşımlarının üretiminde ilk olarak ortalama 55 ?m çapındaki küresel Ti-6Al-4V tozları, ortalama 375 ?m'ye elenmiş küresel magnezyum tozlarıyla karıştırılmış daha sonra 500 MPa basınçla hidrolik press kullanılarak çift uçlu çelik kalıpda sıkıştırılmış ve sonrasında 1200?C sıcaklıkta 2 saat sure ile yüksek saflıkta argon gazı altında sinterlenmiştir.Üretilen gözenekli Ti-6Al-4V alaşımları taramalı electron mikroskobu ile incelenmesi sonucunda ve bütün köpüklerde küresel birbiri ile bağlantı makro gözenekler ve düzensiz şekilli mikro gözenekler bulunduğu saptanmıştır.Üretilen Ti-6Al-4V köpüklere sabit hızda, yarı durağan basma testleri sonucunda köpüklerin akma dirençlerinin 69 ile 167 MPa, elastic modüllerinin ise 4 ile 12 GPa arasında değiştiği gözlenmiştir.Ayrıca, üretilmiş olan köpükler 0.1 gerilme oranında basma - basma yorulma testleri ile dinamik olarak test edilmiştir. Uygulanan maksimum gerilim ilgili köpüğün ortalama akma dayancı ile normalize edildiğinde farklı oranlarda boşluk içeren köpüklerin benzer davranış sergilediği görülmüştür. Üretilen köpüklerin, 106 döngü pratik limit olarak kabul edildiğinde, 0,7*(?max/?akma) oranında gerilim altında yorulmaya dirençli olduğu bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
Porous Ti-6Al-4V alloys are widely used in the biomedical applications for hard tissue implantation due to its biocompatibility and elastic modulus being close to that of bone. In this study, porous Ti-6Al-4V alloys were produced with a powder metallurgical process, space holder technique, where magnesium powders were utilized in order to generate porosities in the range of 50 to 70 vol. %.In the productions of Ti-6Al-4V foams, first, the spherical Ti-6Al-4V powders with an average size of 55 ?m were mixed with spherical magnesium powders sieved to an average size of 375 ?m, and then the mixtures were compacted with a hydraulic press under 500 MPa pressure by using a double-ended steel die and finaly, the green compacts were sintered at 1200?C for 2 hours under high purity argon gas atmosphere.Scanning electron microscope investigation of produced foams has shown that the foams consist of spherical, interconnected macropores and irregular shaped micropores.Monotonic compression tests conducted on processed foams under quasi-static test conditions exhibited yield strengths varying between 69 to 167 MPa and elastic moduli between 4 to 12 GPa.Processed foams were also dynamically tested under compression - compression fatigue with a stress ratio of 0.1. Foams with different pore contents exhibited similar fatigue response when maximum applied stress was normalized with respect to the average yield strength of the corresponding foam. It was found that foams were fatigue immune with a practical limit of 106 cycles under a maximum applied stress of 0.75*(?max/?yield).
Benzer Tezler
- Oksit kaplı titanyum ve alaşımlarının yorulma davranışının incelenmesi
Investigation of fatigue behavior oxide coated titanium and its alloy
MEHMET CİNGİ
Doktora
Türkçe
2008
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- The effect of surface roughness on mechanical behavior of commercially pure titanium implants produced by selective laser melting
Seçici lazer ergitme yöntemi ile üretilmiş ticari saflıktaki titanyum implantların yüzey pürüzlülüklerinin mekanik davranışa etkisi
SEREN ŞENOL
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Preparation of PLZT thin films by chemical solution deposition and their characterization
PLZT ince filmlerin kimyasal çözeltiden biriktirme yöntemiyle hazırlanışı ve karakterizasyonu
BURKAN KAPLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MACİT ÖZENBAŞ
- PEEK polimer altlık üzerine Ti esaslı kaplamalar ve uygulama alanları
Ti based coatings and their application fields on PEEK polymeric substrate
FATİH SARGIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Metalurji MühendisliğiManisa Celal Bayar ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET TÜRK
- The processing of porous Ni-RICH TiNi alloys via powder metallurgy and their characterization
Gözenekli nikelce zengin TiNi alaşımlarının toz metalurji yöntemiyle üretilmesi ve karakterizasyonu
GÜL İPEK NAKAŞ
Doktora
İngilizce
2012
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAKİR BOR