89-91 - Polskie Stowarzyszenie Biomateriałów

112 ne na podstawie wybranych wyników badań korozyjnych, a
mianowicie zmianę oporu polaryzacji w funkcji odkształcenia
zadawanego w procesie ciągnienia.
Przeprowadzone badania pozwoliły na dobranie funkcji
obrazujących zmianę oporu polaryzacji w zależności od
odkształcenia zadawanego podczas ciągnienia. Mają one
postać następującą:
R p=-267,05ε c+1381,2 (druty elektrochemicznie polerowane)
(2)
R p=-631,65ε c+4785,6 (druty elektrochemicznie polerowane
i pasywowane) (3)
Z podanych krzywych można wnioskować, jak kształtował
się opór polaryzacji drutów poddanych obróbce
powierzchniowej. Wartość oporu polaryzacji świadczy o
zasadności stosowania zabiegu chemicznej pasywacji
w przypadku drutów dla ortopedii wykonanych ze stali
X2CrNiMo17-12-2.
Podsumowanie
Przeprowadzone badania właściwości mechanicznych
pozwoliły na ustalenie przebiegu krzywych umocnienia i
dobranie funkcji naprężenia uplastyczniającego ciągnionych
drutów wykonanych ze stali X2CrNiMo17-12-2. Z
kolei wyniki badań odporności na korozję elektrochemiczną
umożliwiły uzyskanie zależności funkcyjnych obrazujących
wpływ odkształcenia w procesie ciągnienia na zmianę
parametrów korozyjnych. W pracy przedstawiono jedynie
przykłady takich zależności dla oporu polaryzacji, ale można
je również wyznaczyć dla pozostałych wielkości (potencjału
przebicia, gęstości prądowej, szybkości korozji).
Przedstawiona problematyka jest bardzo istotna dla
technologów zajmujących się projektowaniem procesów
ciągnienia, gdyż zagadnienie poprawnego opisu plastyczności
materiałów jest ściśle związane z doborem optymalnych
parametrów procesu technologicznego wytwarzania
drutów. Zagadnienie to jest równie ważne dla producentów
implantów kostnych z drutu i wyrobów z drutu, gdyż mając
do dyspozycji podane krzywe lub funkcje, można z góry
przewidzieć, jakimi właściwościami korozyjnymi będzie
charakteryzował się drut o żądanej wytrzymałości ciągniony
z zadanym odkształceniem.
Należy nadmienić, że podane zależności funkcyjne nie
mają charakteru uniwersalnego i dotyczą jedynie drutów
wykonanych ze stali X2CrNiMo17-12-2 badanych w roztworze
Tyroda. W przypadku zastosowania na druty bądź
to innego materiału, bądź innego przeznaczenia implantu,
konieczne jest zrealizowanie analogicznych badań drutów
w innym środowisku symulującym płyny fizjologiczne organizmu
ludzkiego.
Piśmiennictwo
[1] Marciniak J.: Biomateriały. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej,
Gliwice 2002.
[2] Grosman F., Przondziono J.: Metodyka wyznaczania naprężeń
rzeczywistych w statycznej próbie rozciągania cienkich drutów.
Obróbka Plastyczna Metali. 15, 2004, Nr 4, s. 5.
[3] Przondziono J., Walke W., Kulak K.: Badania potencjodynamiczne
drutów ze stali nierdzewnych w środowisku płynów ustrojowych
(Potentiodynamic research of wires made of stainless steels in the
environment of body fluids). Inżynieria Biomateriałów (Engineering
of Biomaterials), 11, 2008, Nr 77-80, s. 104-106.
namely the change of polarisation resistance in the function
of strain resulting from drawing process.
These tests enabled to select functions showing the
change of polarisation resistance dependent on strain resulting
from drawing. They have the following forms:
R p=-267,05ε c+1381,2 (electrochemically polished wire)
(2)
R p=-631,65ε c+4785,6 (electrochemically polished and
passivated wire) (3)
Those curves enable to understand the form of polarisation
resistance of wire subjected to surface treatment. The
value of polarisation resistance demonstrates that it is
purposeful to use chemical passivation for wire made of
X2CrNiMo17-12-2 steel used in orthopaedics.
summary
Testing of mechanical properties enabled to determine
the course of work hardening curves and selection of yield
stress function of drawn wire made of X2CrNiMo17-12-2
steel. Next, the results of electrochemical corrosion resistance
tests enabled to obtain functional dependencies showing
the influence of strain in drawing process on the change
of corrosion parameters. The study only shows examples of
such relationship for polarisation resistance, but they may
also be determined for the other parameters (breakdown
potential, current density, corrosion rate).
The problem that has been presented is crucial for
production engineers dealing with the design of drawing
processes, because the issue of proper description of material
plasticity is closely related to the selection of optimum
parameters of wire production. This issue is also important
for manufacturers of bone implants made of wire and wire
products, because having the given curves or functions one
can predict, in advance, corrosive properties of wire with
required strength, drawn with obtained strain.
It must be mentioned that given functional dependencies
are not universal and they are only related to wire
made of X2CrNiMo17-12-2 steel tested in Tyrode solution.
If the application concerns either wire made of a different
material, or wire used for other implants, it is necessary to
carry out similar wire tests in other environment similar to
human body fluids.
references
[4] Przondziono J., Walke W.: Potentiodynamic studies of stainless
steel wire for endourology. Archives of Materials Science and Engineering,
35, 2009, iss.1, s. 21-28.
[5] Łuksza J., Skołyszewski A., Witek F., Zachariasz W.: Druty ze
stali i stopów specjalnych, WNT, Warszawa 2006.