BİYOMALZEME OLARAK KULLANILAN TİTANYUM ALAŞIMLARININ MEKANİK DAVRANIŞLARI VE KOROZYON ÖZELLİKLERİ ÜZERİNE ISIL İŞLEMİN ETKİLERİNİN İNCELENMESİ

Abstract

Biyomalzeme uygulamalarında kullanılan titanyum ve alaşımları, birçok mekanik özelliklerinin iyi olmasının yanı sıra korozyon direnci özelliklerinin yüksekliği ile tercih edilmektedirler. Bu tez çalışmasında, biyomalzeme olarak kullanılan CP-Ti (Grade 2), Ti6Al4V (Grade 5) ve Ti6Al4V-ELI (Grade 23) numunelerine, 750 oC ve 1060 oC sıcaklıklarda 1 saat süreyle ısıl işlem yapılmıştır. 750 oC' de yapılan ısıl işlem sonrasında numuneler havada, 1060 oC sıcaklıkta yapılan ısıl işlem sonrasında ise numuneler suda soğutulmuştur. Isıl işlem yapılmayan numune serisi, üretim şartlarında olan malzemelerdir. Isıl işlem yapılan numuneler ile yapılmayan numunelerin mikroyapıları ve çekme dayanımları, korozyon işlemi öncesi ve sonrasında karşılaştırılarak değerlendirilmiştir. Korozyon ortamı, 0,5 mol H2SO4 + 1 mol HCl çözeltisi olarak tasarlanmıştır. Çalışmada, ısıl işlem yapılan ve yapılmayan numunelerin korozyon dirençleri değerlendirilmiştir. Mikroyapı görüntüleri optik ve SEM mikroskoplarında görüntülenmiştir. Tez çalışması sonunda, yapılan ısıl işlemlerin malzeme mikroyapılarını, malzemenin mekanik özelliklerini ve korozyon direçlerini değiştirdiği tespit edilmiştir. Sonuç olarak ısıl işlemin alaşımlı numunelerin korozyon direnci üzerine faydalı etkiye sahip olduğu görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Biyomalzeme, Titanyum, Korozyon, Isıl İşlem, Mekanik Davranış

Titanium and its alloys used in biomaterial applications are preferred cause of high corrosion resistance properties in addition to having good mechanical properties. In this thesis, CP-Ti (Grade 2), Ti6Al4V (Grade 5) and Ti6Al4V-ELI (Grade 23) samples used as biomaterials heat treated at 750 oC and 1060 oC for 1 hour. The samples were cooled in air after heat treatment at 750 oC, the other samples were cooled in water after heat treatment at 1060 oC, The sample series without heat treatment are the materials in production conditions. Microstructures of heat treated samples and non-made samples by comparison were evaluated before and after corrosion process microstructures and tensile strengths. Corrosion environment is designed as 0,5 mol H2SO4 + 1 mol HCl solution. In this thesis, the corrosion resistance of the samples with and without heat treatment were evaluated. Microstructure images were monitorized on optical and SEM microscopes. At the end of the thesis, that the heat treatment it was determined changed the material microstructures, mechanical properties and corrosion resistances of the material. As a result, heat treatment is useful on corrosion resistannce of alloyed samples. Key Words: Biomaterials, Titanium, Corrosion, Heat Treatment, Mechanical Behavior