The effect of Mn and Ti ratio on microstructure, mechanical and machinability properties of 316L stainless steel used in biomedical applications
Biyomedikal uygulamalarda kullanan 316L paslanmaz çeliğine Ti ve Mn oranının mikroyapı, mekanik ve işlenebilirlilik özelliklerine etkisi
- Tez No: 810321
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET AKİF ERDEN, DOÇ. DR. MAHİR AKGÜN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Metalurji Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Bioengineering, Metallurgical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 107
Özet
İyi mekanik özellikleri ve düşük maliyeti nedeniyle düşük karbonlu paslanmaz çelik (316l SS), tıbbi cihazlar ve implantlar için en yaygın kullanılan biyomedikal malzemelerden biridir. Ancak kemiğe göre yoğunluğunun yüksek olması ve toksik nikel içeriği gibi bazı dezavantajları da vardır. Sonuç olarak, araştırmacılar mekanik niteliklerini geliştirmek ve olumsuz özelliklerini azaltmak için alaşım elementleri kullanırlar. Kolay ve ucuz olması nedeniyle, toz metalürjisi (P/M) yöntemi araştırmalarda en sık kullanılan prosedürlerden biridir. Alaşımlı metal tozu paslanmaz çelik ile kolayca eklenebileceğinden, alaşım bileşenleri istenilen oranda eklenebilir ve homojen alaşımlar oluşturulur. Bu çalışmada, paslanmaz çelik alaşımının mekanik özelliklerini ve mikroyapısını iyileştirmek için farklı oranlarda titanyum ve mangan ilave edilerek geliştirilmiş bir bileşime sahip 316L paslanmaz çelik alaşımı üretmek için toz metalurjisi kullanılmıştır. Titanyum, düşük yoğunluklu ve yüksek korozyon direncine sahip biyouyumlu bir metal olduğu için kullanılmıştır. Manganez, nispeten biyolojik olarak uyumlu, bulunabilir ve nikele kıyasla nispeten ucuz olduğu için kullanıldı. Tozlar, üç yollu bir karıştırma sisteminde 2 saat karıştırıldı, ardından karışım, ASTM E8M şeklinde çekme testi numuneleri oluşturmak için tek yönde 750 MPa basınç altında soğuk preslendi. Sinterleme işlemi silindirik fırında argon atmosferinde 1250°C sıcaklıkta iki saat süreyle gerçekleştirilmiştir. Sinterleme işlemi silindirik fırında argon atmosferinde 1250 °C sıcaklıkta iki saat süreyle gerçekleştirilmiştir. Daha sonra üretilen numunelerin mekanik özelliklerini belirlemek amacıyla 1 mm/dk çekme hızında çekme testi yapılmış, ardından tüm numuneler için (gerilme. çekme) çizelgeleri hazırlanmıştır. Daha sonra yoğunluk testi, sertlik testi, işlenebilirlik ve mikroyapı analizi yapılmıştır. Çekme testi numunelerinin kırılma tipi scan elektron mikroskobu SEM ile belirlendi.
Özet (Çeviri)
Because of its good mechanical properties and low cost, low carbon stainless steel (316l SS) is one of the most commonly used biomedical materials for medical devices and implants. However, it also has some disadvantages, such as its high density compared to bone and toxic nickel content. As a result, researchers use alloying elements to improve its mechanical qualities and lessen its negative traits. Because it is easy and inexpensive, the powder metallurgy (P/M) method is one of the most commonly utilized procedures in research. Because the alloyed metal powder may be easily spread with the stainless steel, the alloying components can be added in any proportion and homogenous alloys are formed. In this study, powder metallurgy was used to produce 316l stainless steel alloy with a modified composition by adding titanium and manganese in different proportions to improve the mechanical properties and microstructure of the stainless.steel alloy. Titanium was used because it is a biocompatible metal with low density and high corrosion resistance. Manganese was used because it is relatively biocompatible, available, and relatively cheap compared to nickel. The powders were mixed in a three.way mixing system for 2 hours, then the mixture was cold pressed under a pressure of 750 MPa in one direction to form tensile test specimens in an ASTM E8M shape. The sintering process was carried out in a cylindrical furnace in an argon atmosphere at a temperature of 1250°C for two hours. The sintering process was carried out in a cylindrical oven in argon atmosphere for two hours at a temperature of 1250 °C. After that, a tensile test was performed at a tensile speed of 1 mm / min in order to determine the mechanical properties of the produced samples, then (stress . tensile) charts were prepared for all samples. Then the density test, hardness test, machinability and microstructure analysis were performed. The fracture type of the tensile test specimens was determined by scanning electron microscope (SEM).
Benzer Tezler
- Mg-4Sn-2Al alaşımına ilave edilen alaşım elementlerinin mekanik ve korozyon özelliklerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of alloy elements added to Mg-4Sn-2Al alloy on mechanical and corrosion properties
PENBE KURT
Doktora
Türkçe
2023
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN CAN KURNAZ
- Fe-mn-si esaslı şekil bellek alaşımların ileri toz metalurjisi yöntemleri ile üretimi
Production of fe-mn-si based shape memory alloys via advanced powder metallurgy techniques
AHMET UMUT SÖYLER
Doktora
Türkçe
2014
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURAK ÖZKAL
- Niyobyum elementi ilavesinin A206 alaşımına etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of adding niobium to alloy A206
NURİ PALAMUTÇU
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA DIŞPINAR
- Yüksek mukavemetli düşük alaşımlı petrol boru çeliklerinin üretimi ve sıcak haddeleme proses optimizasyonu
Production and hot rolling process optimization of high strength low alloy line pipe steels
RAMAZAN TÜTÜK
Doktora
Türkçe
2020
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EYÜP SABRİ KAYALI
- Kaynak yöntemlerinde kullanılan koruyucu gazın kaynak kalitesine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of protective gas used in welding methods on welding quality
ESİN TUĞBA ŞİMŞEK
Doktora
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiSivas Cumhuriyet ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET AKKUŞ