Geri Dön

Ostenitik paslanmaz çelik ortapedik implantların iyon nitrürlemeyle yorulma dayanımlarının artırılması

Başlık çevirisi mevcut değil.

  1. Tez No: 75095
  2. Yazar: TURGUT GÜLMEZ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET ÇAPA
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 1998
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Malzemesi ve İmalat Teknolojisi Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 95

Özet

OSTENİTIK PASLANMAZ ÇELİK ORTOPEDİK EMPLANTLARIN İYON NİTRÜRLEMEYLE YORULMA DAYANIMLARININ ARTIRILMASI ÖZET Soğuk şekil değiştirmiş, AISI 316L ostenitik paslanmaz çelikler yıllardır, çeşitli dizaynlarla internal tesbit araçlarının yapımında başarıyla kullanılmaktadır. Metalik cerrahi implant malzemeleri insan vücudunun ılık ve tuzlu ortamında korozyona maruz kalırlar. Kırık kemiklerin tesbitinde kullanılan ortopedik kemik tesbit plakları, invivo koşullarda değişken ve bileşik eksenel, eğme ve burulma şeklindeki yüklere maruz kalırlar ve buna bağlı olarak istenmeyen implant hasarları oluşabilmektedir. Yorulma, implant hasarları içinde en sık karşılaşılan hasar türüdür. Korozyon gibi yorulma hasan da malzeme yüzeyinden ya da yüzeyle ilgili olaylardan kaynaklandığından, ortopedik implantlann yüzeylerinin ileri yüzey işlemleri kullanılarak modifiye edilmesi ile implant hasarlarının azaltılabileceği açıktır. Son yıllarda, paslanmaz çeliklerin iyon nitrürleme ile yüzeylerinin sertleştiril-mesi giderek artan bir önem kazanmakta ve bu işlemden sonra malzemenin yorulma, aşınma ve korozyona karşı direncinin birlikte artırılması umulmaktadır. Bazı çalışmalarda belli işlem koşullan altında yapılan iyon nitrürleme ile bunun mümkün olabileceği gösterilmiştir. Bu çalışmada iyon nitrürleme ostenitik paslanmaz çelikten cerrahi implant malzemelerine uygulanarak, yorulma dayanımlannda önemli artış yapılabileceğinin gösterilmesi amaçlanmıştır. Sonlu elemanlar yöntemiyle plakta oluşan gerilme ve şekil değişimleri belirlenmiştir. İyon nitrürlemeden sonra yapılan yorulma deneylerinde, pratikte tesbit plaklannın çoğunlukla hasara uğradığı, uzun ömürlü yorulma koşullan altında, yorulma ömrünün en az 10 kat artınlabildiği, iyon nitrürlem? ile ostenitik paslanmaz çelikten imal edilen kemik tesbit plaklannın yorulma dayanımlannın %60 oranında artınlabileceği görülmüştür. vııı

Özet (Çeviri)

FATIGUE LIFE ENHANCEMENT IN 316L ORTHOPAEDIC IMPLANT DEVICES BY ION NITRTOING SUMMARY A“biomaterial”has been defined as any substance or combination of substances, syntetic or natural in origin, that can be used for any period of time, as a whole or as a part of a system that treats augments or replaces any tissue, organ or function of the body. Biomaterials may be utilized in variety of ways with in the skeletomuscular system. In particular, biomaterials have been used in artificial joints bone bonding, fracture fixation, percutaneus leads, catheters, absorbable sutures, dental materials and so. The mechanical requirement of artroplasty most often call for the use of stainless steel and a variety of alloys, including nickel, cobalt and titanium. Ceramic and same plastic materials have also been used in certain bone and joint replacement. Orthopaedic implants are artificial mechanical devices that are mounted to the skeletal system of the human body for various purposes, such as supporting bones, replacing bones or joints and reattaching tendons or ligaments. The implant devices are unique in that they exposed to living cells, tissues and biological fluids, which are not only dynamic but also a hostile environment. These surgical implants are usualy made of one of the three major types of metallic materials: austenitic stainless steel, cobalt-chromium alloys or titanium and its alloys. The design of the implant is dictated by the anotomy and physilogy of the skeletal structures of the human body. Every fracture of a bone in human skeletal systems leads to a complex tissue injury involving bone and surrounding soft tissues. Immediately after the fracture and during the repair phase, local circulatory disturbances and manifestations of local inflamation, as well as pain and reflex immobilization have been observed. These factors, lead to so called fracture disease. For healing of fracture disease, which usualy depends on the types of the failures of bones, immediately precise anotomical reduction (the complete matching of fracture surfaces) of bone parts is required. And this can be performed by appliying the internal or external fixation techniques or joint replacement. Osteosynthesis of suitable closed fractures of superficially located bones might be performed by transcutaneous stapling or direct bone stapling after small skin incisions by applications of high-strength steel staples. Depending on their function the implants are considered under two main categories, such as prostheses and fracture fixation implants. Internal fixation implants are preferred to provide temporary stabilization for closed fractures, whereas the prosthetic devices serve as joint replacement for a life time. IXOSTENİTIK PASLANMAZ ÇELİK ORTOPEDİK EMPLANTLARIN İYON NİTRÜRLEMEYLE YORULMA DAYANIMLARININ ARTIRILMASI ÖZET Soğuk şekil değiştirmiş, AISI 316L ostenitik paslanmaz çelikler yıllardır, çeşitli dizaynlarla internal tesbit araçlarının yapımında başarıyla kullanılmaktadır. Metalik cerrahi implant malzemeleri insan vücudunun ılık ve tuzlu ortamında korozyona maruz kalırlar. Kırık kemiklerin tesbitinde kullanılan ortopedik kemik tesbit plakları, invivo koşullarda değişken ve bileşik eksenel, eğme ve burulma şeklindeki yüklere maruz kalırlar ve buna bağlı olarak istenmeyen implant hasarları oluşabilmektedir. Yorulma, implant hasarları içinde en sık karşılaşılan hasar türüdür. Korozyon gibi yorulma hasan da malzeme yüzeyinden ya da yüzeyle ilgili olaylardan kaynaklandığından, ortopedik implantlann yüzeylerinin ileri yüzey işlemleri kullanılarak modifiye edilmesi ile implant hasarlarının azaltılabileceği açıktır. Son yıllarda, paslanmaz çeliklerin iyon nitrürleme ile yüzeylerinin sertleştiril-mesi giderek artan bir önem kazanmakta ve bu işlemden sonra malzemenin yorulma, aşınma ve korozyona karşı direncinin birlikte artırılması umulmaktadır. Bazı çalışmalarda belli işlem koşullan altında yapılan iyon nitrürleme ile bunun mümkün olabileceği gösterilmiştir. Bu çalışmada iyon nitrürleme ostenitik paslanmaz çelikten cerrahi implant malzemelerine uygulanarak, yorulma dayanımlannda önemli artış yapılabileceğinin gösterilmesi amaçlanmıştır. Sonlu elemanlar yöntemiyle plakta oluşan gerilme ve şekil değişimleri belirlenmiştir. İyon nitrürlemeden sonra yapılan yorulma deneylerinde, pratikte tesbit plaklannın çoğunlukla hasara uğradığı, uzun ömürlü yorulma koşullan altında, yorulma ömrünün en az 10 kat artınlabildiği, iyon nitrürlem? ile ostenitik paslanmaz çelikten imal edilen kemik tesbit plaklannın yorulma dayanımlannın %60 oranında artınlabileceği görülmüştür. vıııFATIGUE LIFE ENHANCEMENT IN 316L ORTHOPAEDIC IMPLANT DEVICES BY ION NITRTOING SUMMARY A“biomaterial”has been defined as any substance or combination of substances, syntetic or natural in origin, that can be used for any period of time, as a whole or as a part of a system that treats augments or replaces any tissue, organ or function of the body. Biomaterials may be utilized in variety of ways with in the skeletomuscular system. In particular, biomaterials have been used in artificial joints bone bonding, fracture fixation, percutaneus leads, catheters, absorbable sutures, dental materials and so. The mechanical requirement of artroplasty most often call for the use of stainless steel and a variety of alloys, including nickel, cobalt and titanium. Ceramic and same plastic materials have also been used in certain bone and joint replacement. Orthopaedic implants are artificial mechanical devices that are mounted to the skeletal system of the human body for various purposes, such as supporting bones, replacing bones or joints and reattaching tendons or ligaments. The implant devices are unique in that they exposed to living cells, tissues and biological fluids, which are not only dynamic but also a hostile environment. These surgical implants are usualy made of one of the three major types of metallic materials: austenitic stainless steel, cobalt-chromium alloys or titanium and its alloys. The design of the implant is dictated by the anotomy and physilogy of the skeletal structures of the human body. Every fracture of a bone in human skeletal systems leads to a complex tissue injury involving bone and surrounding soft tissues. Immediately after the fracture and during the repair phase, local circulatory disturbances and manifestations of local inflamation, as well as pain and reflex immobilization have been observed. These factors, lead to so called fracture disease. For healing of fracture disease, which usualy depends on the types of the failures of bones, immediately precise anotomical reduction (the complete matching of fracture surfaces) of bone parts is required. And this can be performed by appliying the internal or external fixation techniques or joint replacement. Osteosynthesis of suitable closed fractures of superficially located bones might be performed by transcutaneous stapling or direct bone stapling after small skin incisions by applications of high-strength steel staples. Depending on their function the implants are considered under two main categories, such as prostheses and fracture fixation implants. Internal fixation implants are preferred to provide temporary stabilization for closed fractures, whereas the prosthetic devices serve as joint replacement for a life time. IXOSTENİTIK PASLANMAZ ÇELİK ORTOPEDİK EMPLANTLARIN İYON NİTRÜRLEMEYLE YORULMA DAYANIMLARININ ARTIRILMASI ÖZET Soğuk şekil değiştirmiş, AISI 316L ostenitik paslanmaz çelikler yıllardır, çeşitli dizaynlarla internal tesbit araçlarının yapımında başarıyla kullanılmaktadır. Metalik cerrahi implant malzemeleri insan vücudunun ılık ve tuzlu ortamında korozyona maruz kalırlar. Kırık kemiklerin tesbitinde kullanılan ortopedik kemik tesbit plakları, invivo koşullarda değişken ve bileşik eksenel, eğme ve burulma şeklindeki yüklere maruz kalırlar ve buna bağlı olarak istenmeyen implant hasarları oluşabilmektedir. Yorulma, implant hasarları içinde en sık karşılaşılan hasar türüdür. Korozyon gibi yorulma hasan da malzeme yüzeyinden ya da yüzeyle ilgili olaylardan kaynaklandığından, ortopedik implantlann yüzeylerinin ileri yüzey işlemleri kullanılarak modifiye edilmesi ile implant hasarlarının azaltılabileceği açıktır. Son yıllarda, paslanmaz çeliklerin iyon nitrürleme ile yüzeylerinin sertleştiril-mesi giderek artan bir önem kazanmakta ve bu işlemden sonra malzemenin yorulma, aşınma ve korozyona karşı direncinin birlikte artırılması umulmaktadır. Bazı çalışmalarda belli işlem koşullan altında yapılan iyon nitrürleme ile bunun mümkün olabileceği gösterilmiştir. Bu çalışmada iyon nitrürleme ostenitik paslanmaz çelikten cerrahi implant malzemelerine uygulanarak, yorulma dayanımlannda önemli artış yapılabileceğinin gösterilmesi amaçlanmıştır. Sonlu elemanlar yöntemiyle plakta oluşan gerilme ve şekil değişimleri belirlenmiştir. İyon nitrürlemeden sonra yapılan yorulma deneylerinde, pratikte tesbit plaklannın çoğunlukla hasara uğradığı, uzun ömürlü yorulma koşullan altında, yorulma ömrünün en az 10 kat artınlabildiği, iyon nitrürlem? ile ostenitik paslanmaz çelikten imal edilen kemik tesbit plaklannın yorulma dayanımlannın %60 oranında artınlabileceği görülmüştür. vıııFATIGUE LIFE ENHANCEMENT IN 316L ORTHOPAEDIC IMPLANT DEVICES BY ION NITRTOING SUMMARY A“biomaterial”has been defined as any substance or combination of substances, syntetic or natural in origin, that can be used for any period of time, as a whole or as a part of a system that treats augments or replaces any tissue, organ or function of the body. Biomaterials may be utilized in variety of ways with in the skeletomuscular system. In particular, biomaterials have been used in artificial joints bone bonding, fracture fixation, percutaneus leads, catheters, absorbable sutures, dental materials and so. The mechanical requirement of artroplasty most often call for the use of stainless steel and a variety of alloys, including nickel, cobalt and titanium. Ceramic and same plastic materials have also been used in certain bone and joint replacement. Orthopaedic implants are artificial mechanical devices that are mounted to the skeletal system of the human body for various purposes, such as supporting bones, replacing bones or joints and reattaching tendons or ligaments. The implant devices are unique in that they exposed to living cells, tissues and biological fluids, which are not only dynamic but also a hostile environment. These surgical implants are usualy made of one of the three major types of metallic materials: austenitic stainless steel, cobalt-chromium alloys or titanium and its alloys. The design of the implant is dictated by the anotomy and physilogy of the skeletal structures of the human body. Every fracture of a bone in human skeletal systems leads to a complex tissue injury involving bone and surrounding soft tissues. Immediately after the fracture and during the repair phase, local circulatory disturbances and manifestations of local inflamation, as well as pain and reflex immobilization have been observed. These factors, lead to so called fracture disease. For healing of fracture disease, which usualy depends on the types of the failures of bones, immediately precise anotomical reduction (the complete matching of fracture surfaces) of bone parts is required. And this can be performed by appliying the internal or external fixation techniques or joint replacement. Osteosynthesis of suitable closed fractures of superficially located bones might be performed by transcutaneous stapling or direct bone stapling after small skin incisions by applications of high-strength steel staples. Depending on their function the implants are considered under two main categories, such as prostheses and fracture fixation implants. Internal fixation implants are preferred to provide temporary stabilization for closed fractures, whereas the prosthetic devices serve as joint replacement for a life time. IX

Benzer Tezler

  1. Tez No

    315358

    Paslanmaz çeliklere uygulanan düşük sıcaklık nitrürleme işleminin mekanik ve korozyon özelliklerine etkisi

    The effect of low temperature nitriding on mechanical and corrosion properties of stainless steels

    ÖZGÜR ÇELİK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EYÜP SABRİ KAYALI

  2. Tez No

    251780

    Ortopedik implant malzemesi olarak kullanılan östenitik paslanmaz çeliğin sol-jel tekniği ile yüzey özelliklerinin geliştirilmesi

    Improving surface properties of austenitic stainless steels using for orthopedic implant by sol-gel method

    YAKUP GÖNÜLLÜ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU

  3. Tez No

    775046

    Farklı ısıl işlem proseslerinin 316L paslanmaz çeliğin biyo ve mekanik özellikleri üzerine etkisi

    Effect of different heat treatment processes on bio and mechanical properties of 316L stainless steel

    WASAN SHAREEF SADEQ KAFTAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Biyomühendislikİstanbul Yeni Yüzyıl Üniversitesi

    Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞAKİR ALTINSOY

  4. Tez No

    244019

    Co bazlı implant malzemeler üzerine HAP filmlerinin üretilmesi ve fiziksel ve mekaniksel özelliklerinin incelenmesi

    Production of HAP films on Co based implant materials and their physical and mechanical characterization

    PINAR KÖYMEN ÇAĞAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    BiyomühendislikDokuz Eylül Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü

    PROF. DR. AHMET ÇAKIR

  5. Tez No

    83951

    Östenitik paslanmaz çelik ve bakır çiftinin difüzyon kaynağı ile birleştirilmesinede kaynak parametrelerinin birleşmeye etkisi

    The Effect of welding parameters on joining of stainless steel with copper by diffusion welding

    OSMAN YILMAZ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1999

    Eğitim ve ÖğretimFırat Üniversitesi

    Metalurji Eğitimi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HALİS ÇELİK

Geri Dön