جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « titanium boride » در نشریات گروه « مواد و متالورژی »
تکرار جستجوی کلیدواژه «titanium boride» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
مقدمه
بوراید تیتانیم و کاربید تیتانیم می تواند موجب تقویت آلیاژهای زمینه تیتانیم - مولیبدن، باشد. اگر این تقویت کننده ها بصورت درجا و آن هم با یک واکنش گرمازا (بین زمینه و تقویت کننده ی برون جا) ایجاد شوند، گرمای آن واکنش نیز به نفوذ بیشتر مولیبدن در زمینه و درنتیجه تقویت فاز بتا منجر خواهد شد. هدف اصلی از انجام این پژوهش، بررسی تاثیر افزودن 5/1 درصد وزنی تقویت کننده برون جای کاربید بور به آلیاژ تیتانیم - مولیبدن در دما و زمان های مختلف می باشد. بدین ترتیب تاثیر افزایش دما، زمان تف جوشی و گرمای واکنش گرمازا بر میزان چگالش، بهبود حلالیت مولیبدن در تیتانیم، تشکیل محصولات فازی هیبریدی (تقویت کننده های درجا) و در پایان خواص مکانیکی نظیر استحکام کششی، استحکام پارگی عرضی و سختی بررسی می شود.
روشمخلوط پودری Ti-10Mo-1.5B4C، ابتدا تحت فشار10 مگاپاسکال و همزمان با افزایش تحت فشار میانی 20 مگاپاسکال و نهایتا بعد از رسیدن به دماهای تف جوشی (دماهای 1150، 1300 و °C1450) تحت فشار نهایی50 مگاپاسکال به مدت زمان 5 و 10 دقیقه قرار گرفتند و بدین ترتیب شش نمونه به روش تف جوشی قوس پلاسما ساخته شد. تحولات ریزساختاری، خواص فیزیکی و مکانیکی و آنالیز فازی نمونه های تف جوشی شده مورد ارزیابی قرار گرفت.
یافته هابه طور کلی با ازدیاد دما و زمان تف جوشی، چگالی افزایش یافت فقط در دمای °C1450 بمدت 10 دقیقه کاهش جزئی مشاهده شد به همین ترتیب خواص مکانیکی نیز تقریبا روند مشابهی نشان داد. در واقع تاثیر افزایش دما بر پیشرفت واکنش تیتانیم - کاربید بور بیشتر از افزایش زمان تف جوشی بوده است. ضمنا لازم به ذکر است که افزایش دما و زمان تف جوشی منجر به انحلال بیشتر مولیبدن درزمینه تیتانیم شده است، ولی در اینجا نقش واکنش گرمازای تقویت کننده برون جا با زمینه را نیز نباید نادیده گرفت.
نتیجه گیریافزایش دما و زمان تف جوشی منجر به تولید فازهای درجای بیشتر می شود که پیوند قوی با زمینه Ti دارند. در ضمن استفاده از تقویت کننده درجایی که با زمینه واکنش گرمازا دهد و تقویت کننده درجای مورد نیاز را فراهم نماید به نوبه ی خود از اهمیت ویژه ای در همگن سازی (در اینجا مولیبدن) آلیاژ خواهد داشت.
کلید واژگان: کامپوزیت تیتانیم-مولیبدن, کاربید بور, بوراید تیتانیم و کاربید تیتانیم, تف جوشی قوس پلاسما, تقویت کننده های درجا و برون جا}IntroductionTitanium boride and titanium carbide are the most important ceramic particles to reinforce titanium-molybdenum alloys. If an external reinforcement with an exothermic reaction causes the production of those reinforcements, the heat of reaction can promote the diffusion of molybdenum in the Matrix.
MethodsIn this research, Ti–10 wt.% Mo–1.5 wt.% B4C composite samples was consolidated in a SPS machine following cold uniaxial precompaction by applying maximum 10 MPa and then SPSed in vacuum below 1 Pa at 1150, 1300 and 1450°C with 50°C/min heating rate under 20 MPa pressure. Subsequently at each sintering temperature the applied pressure was increased to 50 MPa and process continued for 5 and 10 min. Microstructural changes, physical and mechanical properties as well as phase analysis of produced composites were evaluated.
FindingsTotally, with rising sintering temperature and time, the density increases. Only at 1450°C for 10 min, a slight decrease in density was observed. Similarly, the mechanical properties improved. Actually, increasing sintering temperature influences the progress of the titanium-boron carbide reaction and the decreasing porosity greater than time. Here, not only increasing sintering temperature and time but also the heat of exothermic reaction encourages the diffusion of molybdenum to matrix and lead to better homogenization, consequently. Under similar elaborated arrangement, also achieving improved mechanical properties is more accessible.
Keywords: titanium-molybdenum composite, Boron Carbide, Titanium boride, titanium carbide, Spark plasma sintering, in situ, ex situ reinforcements} -
تیتانیوم و آلیاژهای آن به دلیل مقاومت به خوردگی و خواص مکانیکی بالا در ساخت کاشتنی های تحت بار استفاده می شوند. با این وجود از لحاظ رفتارهای سطحی و تریبولوژی دچار ضعف هستند. در این پژوهش مکانیزم ایجاد پوشش محافظ کامپوزیتی TiB/TiB2 روی تیتانیوم خالص تجاری به روش نفوذی پک سمانتاسیون و توانایی استخوان سازی آن در آزمون های in-vitro مطالعه شده اند. فرایند بوردهی در دماهای مختلف (C 800 و C 1000) به مدت 60 دقیقه انجام شد. بررسی تصاویر SEM از سطح مقطع نمونه ها و مطالعه مدل های نفوذی نشان داد که در یک زمان مشخص با افزایش دما گرادیان غلظتی از اتم های بور در سطح تیتانیوم ایجاد می شود که منجر به تشکیل ترکیب های TiB2، Ti3B4 و TiB از سطح به عمق نمونه می شود. نتایج فاز شناسی به کمک فن XRD مکانیزم را تایید کرد. همچنین نتایج نشان داد که بوردهی در دمای C 800 منجر به تشکیل پوشش تک فاز TiB و بوردهی در دمای C 1000 منجر به تشکیل پوشش کامپوزیت TiB/TiB2 می شود. نتایج آزمون in-vitro توانایی استخوان سازی طی دو هفته غوطه وری در محلول شبیه ساز بدن (SBF) برای نمونه های بدون و با پوشش نشان داد که پوشش کامپوزیت TiB/TiB2 قادر است سطح تیتانیوم خالص تجاری را از یک بیوماده خنثی به یک بیوماده زیست فعال با قابلیت استخوان سازی تبدیل نماید. تصویر SEM از سطح پوشش کامپوزیت TiB/TiB2 پس از دو هفته غوطه وری تشکیل رسوبات آپاتیت استخوانی با ساختار متخلخل و مشابه بافت استخوان اسفنجی را نشان داد.کلید واژگان: استخوان سازی, بوراید تیتانیوم, پوشش کامپوزیتی, ریزساختار, زیست فعال}Titanium and its alloys are used as under-load implants due to the high corrosion resistant and mechanical properties. However, they show weakness in surface and tribology behavior. In this study, the protective composite TiB/TiB2 coating mechanism towards the diffusion pack cementation method and also their osteoconduction properties have been investigated via in-vitro experience. Boriding process was performed at the different temperatures (800 and 1000 ˚C) for certain soaking time (60 min). SEM micrographs showed a gradient B concentration regard to the formation of TiB2, Ti3B4, and TiB phases. XRD analysis also confirmed the formation mechanism and indicated that boriding at 800 ˚C tends to single phase TiB, while at 1000 ˚C tends to the formation of composite TiB/TiB2 coating. In-vitro study during two weeks immersion in simulated body fluid (SBF) showed that the TiB/TiB2 coating exchanges the bio-inert titanium surface to a bio-active surface resulting in an osteoconductive material formation. SEM image of TiB/TiB2 coating after two weeks immersion revealed that bone like apatite precipitants formed a porous structure like cancellous bone tissue on the titanium surface.Keywords: Bioactivity, composite coating, Microstructure, Osteoconduction, Titanium Boride}
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.