Effect of Heat Treatment on Properties of Titanium Biomedical Alloy

الهدف من هذا العمل هو لدراسة تأثير المعاملات الحرارية على السبيكة Ti6Al4V) ) التي انتجت بطريقة ميتالورجيا المساحيق وتتكون من خليط من المساحيق التالية : تيتانيوم ٪90 المنيوم ٪6 فناديوم ٪4 المعاملات الحرارية (التلبيد) تحدث في فترات مكوث مختلفة ·السبيكة Ti6Al4V)) تستخدم كمواد حياتية في المجال الطبي نتيجة الى خواصها الممتازة مثل مقاومة تأكل عالية ٬ مقاومة بلى عالية ٬ مقاومة عالية للكسر٬ مطيلية عالية ٬ غير سام وغير مغناطيسي ٬معامل مرونة مناسب حيث تستخدم كبديل لاستبدال الانسجة الصلبة التالفة مثل تقويم و تثبيت العظم ٬مفصل الورك ٬مفصل الركبة و زروعات الاسنان ·العناصروزنت بواسطة ميزان الكتروني عالي الحساسية ٬المساحيق خلطت لخمس ساعات ثم ضغط المساحيق بأستخدام جهاز المكبس مع ضغط 700 ميكا باسكال للانتقال الى النماذج الاسطوانية الخضراء مع قطر للعينات 13 ملم . عملية التلبيد تجري بدرجة حرارة 1100 °م. المسامية للعينات تقل في درجات الحرارة العالية وزمن المكوث الطويل الى حد معين ثم تزداد المسامية في درجات الحرارة المرتفعة جدا بسبب النمو الحبيبي وتمدد الغازات. كثافة النماذج بعدعملية التلبيد تزداد مع زيادة درجة الحرارة بسبب زيادة انتشار الجسيمات و نقصان المسامية التي تزيد نقاط التماس بين الجسيمات.عملية التلبيد تؤدي الى زيادة الصلادة ٬حيث الصلادة اختبرت بطريقة فيكرز. البلى يزداد بواسطة زيادة (الحمل ٬الزمن ٬ مسافة الانزلاق). وزيادة الصلادة تؤدي الى انخفاض الحجم المفقود (كمية المعدن المفقود قليلة) حيث العلاقة بينهم علاقة عكسية. لدراسة سلوك التآكل للنماذج التي اجري لها عمليات تلبيد في فترات مكوث مختلفة ولاداء هذا الاختبار (اختبار تافل) في محلول 0٫9 كلوريد الصوديوم ٬ حيث النموذج تعرض الى درجة حرارة عالية وفترة مكوث طويلة وهذا يؤدي الى زيادة الانتشار وزيادة نقاط التماس بين الجسيمات وزيادة قوى الاواصر بين الجسيمات وهذا يؤدي الى زيادة تيار التاكل ولذلك عملية الاكسدة على درجة عالية وهذا يؤدي الى معدل التآكل.The aim of this work to study the effects of heat treatments on the alloy (Ti6Al4V) which produced by powder metallurgy methods and consists of a mixture of the following powders (titanium 90%, aluminum 6%  and vanadium 4%).The heat treatments (sintering process) take place in different time of stay. The alloy (Ti6Al4V) used as biomaterials in the medical field due to their  excellent properties such as : high corrosion resistance, high wear resistance, high breaking strength, higher ductility, non-toxic and non-magnetic, suitable elasticity coefficient, where  used as  an alternative to replacing damaged hard tissues such  as  orthopaedic, osteosynthesis, full hip joint, knee joint and dental implants. The elements were weighed by a highly sensitive electronic balance, the powder was mixed for five hours, Then press with a pressure (700 MPa) to transition to green cylindrical samples with a diameter of 13 mm. The sintering process was carried out at 1100 °C. The porosity of the samples decreases at high temperatures and time of stay to a certain extent and then increase porosity at very high temperatures due to the growth of particle and the expansion of gases. The density of the samples after the sintering process increases with increasing the temperature because increase the mass diffusion of particles and reduces porosities that increase contact points between particles. The sintering processes lead to increase the hardness, where the hardness was tested in the Vickers hardness method. The wear increased by increasing (load, time and sliding distance), and increase the hardness leads to a low volume loss (the amount of metal lost a few) as the relationship between them is inverse. To study the corrosion behavior of the samples that have been sintering processes under different time of stay and to perform this test (tafel Extrapolation test) in 0.9 NaCl solution, where the sample is subjected to high temperature and a long period of stay and therefore This lead to increases the diffusion and increases the contact points between the particles and increase the forces of bonds between the particles and this leads to increased corrosion current and therefore the oxidation process to be a high degree and this leads to the higher rate of corrosion

Hardness, corrosion behavior, and microstructure of Al-Cu-Mg alloy as a fuction of 0.3 wt.% Zr addition

The effect of adding zirconium (Zr) as an alloying element to Al-Cu-Mg alloy on the hardness and corrosion of this alloy was investigated. The hardness and polarization test results of samples treated for various periods by aging at 423.15 K for 3hr showed a significant increment in the Brinell hardness (HBW) improvement ratio of 115.6% (from 45HBW to 97HBW) and an extreme reduction the corrosion rate of the alloy after Zr adding decrease in the current density by 79.42% (from 56.50 µA cm-2 to 11.63 µA cm-2) with aging for 3 hr compared to the base alloy ..The impact of this addition is also reflected in the strengthening, recrystallization, and modification of the grain microstructure. These changes were clearly demonstrated by microscopic testing and proves that the addition of Zr has a considerable synergistic effect causing inhibition of recrystallization and refinement of grain size.