Yıl: 2022 Cilt: 37 Sayı: 2 Sayfa Aralığı: 571 - 580 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.17341/gazimmfd.672469 İndeks Tarihi: 29-07-2022

Diş hekimliği uygulamalarında kullanılan Co-24,7Cr-5,4W-5Mo-Si alaşımının eklemeli imalat yöntemi ile üretilmesi ve karakterizasyonu

Öz:
Bu çalışmada eklemeli imalat üretim tekniği, Wolfram (W), Silisyum (Si), ve Molibden (Mo) katkılı Co-Cr biyomedikal alaşımını üretmek için tercih edilmiştir. Biyomedikal uygulamalada, Wolfram (W), Silisyum (Si), Molibden (Mo), Krom (Cr), ve Kobalt (Co) elementlerinden oluşan alaşım, iyi aşınma ve yüksek korozyon değeri ile bilinir. Eklemeli imalat üretim tekniklerinden Seçici Lazer Ergitme (SLM) yöntemi kullanılarak iki adet Co-Cr-Mo alaşımı üretilmiştir. Üretilen numunelerden bir adet daha sona ikincil bir ısıl tavlama işlemine tabi tutulmuştur. Üretilen alaşımların mikro yapıları X-Işını difraktometresi (XRD), Enerji yayıyımlı X-Işını analizi (EDX) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak incelenmiştir. Daha sonra, alaşımlar elektrokimyasal korozyon testi, mikro sertlik testi ve Arşimet prensibi yoğunluk ölçümü ile mekanik özellikleri analiz edilmiştir. Analizler sonucunda elde edilen sonuçlar şunu göstermiştirki, eklemeli imalat üretim tekniği ile homojen mikroyapılı bir Co-Cr-Mo alaşımı üretilmiştir ve ikincil ısıl işlem, malzemenin mikro yapısı ve mekanik özellikleri üzerinde ciddi değişikliklere sebep olmuştur.
Anahtar Kelime: Co-Cr-Mo-alloy Eklemeli İmalat Biyomalzeme

Characterization of Co-24,7Cr-5,4W-5 Mo-Si alloy used dental applications produced by additive manufacturing method

Öz:
In this study, additive manufacturing technique was preferred to produce Wolfram (W), Silicon (Si), and Molybdenum (Mo) doped Co-Cr biomedical alloy. In biomedical applications, the alloy consisting of Wolfram (W), Silicon (Si), Molybdenum (Mo), Chromium (Cr), and Cobalt (Co) elements as known for its high wear and good corrosion resistance. Two group of Co-Cr-Mo alloys were produced using the Selective Laser Melting (SLM) method, one of the additive manufacturing manufacturing techniques. One of the produced samples was then subjected to a secondary heat treatment process. The microstructures of the produced alloys were investigated using X-Ray diffractometry (XRD), Energy dispersive X-Ray analysis (EDX) and scanning electron microscope (SEM). Then, the mechanical properties of the alloys were analyzed by electrochemical corrosion test, microhardness test and Archimedes principle density measurement were the final tests. The data obtained as a result of the analyzes showed that a homogeneous microstructured Co-Cr-Mo alloy was produced by the additive manufacturing production technique. In addition, heat treatment caused serious changes on the microstructure and mechanical properties of the material. The most important of these changes was the reduction of the grains forming the alloy, resulting in an increase in the microhardness value of the alloy.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • 1. Alharbi, N., Wismeijer, D., & Osman, R. B. Additive Manufacturing Techniques in Prosthodontics: Where Do We Currently Stand? A Critical Review, International Journal of Prosthodontics, 30 (5), 474-484, 2017.
  • 2. Suresh, G., Narayana, K. L., & Mallik, M. K. Hardness, wear and corrosion properties of Co-Cr-W alloy deposited with laser engineered net shaping in medical applications. International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering, 8 (8), 1951- 1955, 2019.
  • 3. Al Jabbari, Y. S., Barmpagadaki, X., Psarris, I., & Zinelis, S. Microstructural, mechanical, ionic release and tarnish resistance characterization of porcelain fused to metal Co–Cr alloys manufactured via casting and three different CAD/CAM techniques. Journal of prosthodontic research, 63 (2), 150-156, 2019
  • 4. Aygül, E., Yalçinkaya, S., Sahin, Y., Corrosion characteristics of an additive-manufacturing cobaltchrome-wolfram biomedical alloy under heat-treated and molybdenum-doped conditions Materiali in Tehnologije, 54 (4), 535-540, 2020.
  • 5. Aygül, A.G.E., Yalçinkaya, Ö. Ü. S., Şahin, Y., Biyomedikal uygulamalarda kullanilan co-cr-w ve cocr-mo metal alaşimlarinin eklemeli imalat yöntemi ile üretilmesi, Mühendislik ve multidisipliner yaklaşimlar, 30. prof. dr. ayşegül akdoğan eker prof. dr. adnan dikicioğlu, Güven Plus Grup A.Ş. Yayınları: Aralık, 30- 36, 2019.
  • 6. Wang, B., An, X., Liu, F., Song, M., Ni, S., & Liu, S. Influence of Nitrogen on Microstructure, Mechanical Properties and Martensitic Phase Transformation of Co– 26Cr–5Mo–5W Alloys by Selective Laser Melting. In TMS 2019 148th Annual Meeting & Exhibition Supplemental Proceedings 17 (2), 433-442, 2019.
  • 7. Chen, Z. W., Phan, M. A. L., & Darvish, K. Grain growth during selective laser melting of a Co–Cr–Mo alloy. Journal of Materials Science, 52, 7415-7427, 2017.
  • 8. Hansen, D.C. Metal corrosion in the human body: the ultimate bio-corrosion scenario. The Electrochemical Society Interface, 17 (2), 31, 2008.
  • 9. Manam, N. S., et al. Study of corrosion in biocompatible metals for implants: A review. Journal of Alloys and Compounds 701, 698-715, 2017.
  • 10. Zaki, M. Development in Artificial Joints Materials, Analysis and Manufacture Techniques.(Dept. M). MEJ. Mansoura Engineering Journal, 27.1, 13-30, 2021
  • 11. Talha, Mohd, et al. Role of protein adsorption in the bio corrosion of metallic implants–A review. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 176, 494-506, 2019.
  • 12. Barucca, G., et al. Structural characterization of biomedical Co–Cr–Mo components produced by direct metal laser sintering. Materials Science and Engineering: 48, 263-269, 2015.
  • 13. Mengucci, P., Barucca, G., Gatto, A., Bassoli, E., Denti, L., Fiori, F., ... & Czyrska-Filemonowicz, A. Effects of thermal treatments on microstructure and mechanical properties of a Co–Cr–Mo–W biomedical alloy produced by laser sintering. Journal of the mechanical behavior of biomedical materials, 60, 106-117, 2016.
APA AYGÜL E, YALÇINKAYA S, ŞAHİN Y (2022). Diş hekimliği uygulamalarında kullanılan Co-24,7Cr-5,4W-5Mo-Si alaşımının eklemeli imalat yöntemi ile üretilmesi ve karakterizasyonu. , 571 - 580. 10.17341/gazimmfd.672469
Chicago AYGÜL Ebuzer,YALÇINKAYA Senai,ŞAHİN YUSUF Diş hekimliği uygulamalarında kullanılan Co-24,7Cr-5,4W-5Mo-Si alaşımının eklemeli imalat yöntemi ile üretilmesi ve karakterizasyonu. (2022): 571 - 580. 10.17341/gazimmfd.672469
MLA AYGÜL Ebuzer,YALÇINKAYA Senai,ŞAHİN YUSUF Diş hekimliği uygulamalarında kullanılan Co-24,7Cr-5,4W-5Mo-Si alaşımının eklemeli imalat yöntemi ile üretilmesi ve karakterizasyonu. , 2022, ss.571 - 580. 10.17341/gazimmfd.672469
AMA AYGÜL E,YALÇINKAYA S,ŞAHİN Y Diş hekimliği uygulamalarında kullanılan Co-24,7Cr-5,4W-5Mo-Si alaşımının eklemeli imalat yöntemi ile üretilmesi ve karakterizasyonu. . 2022; 571 - 580. 10.17341/gazimmfd.672469
Vancouver AYGÜL E,YALÇINKAYA S,ŞAHİN Y Diş hekimliği uygulamalarında kullanılan Co-24,7Cr-5,4W-5Mo-Si alaşımının eklemeli imalat yöntemi ile üretilmesi ve karakterizasyonu. . 2022; 571 - 580. 10.17341/gazimmfd.672469
IEEE AYGÜL E,YALÇINKAYA S,ŞAHİN Y "Diş hekimliği uygulamalarında kullanılan Co-24,7Cr-5,4W-5Mo-Si alaşımının eklemeli imalat yöntemi ile üretilmesi ve karakterizasyonu." , ss.571 - 580, 2022. 10.17341/gazimmfd.672469
ISNAD AYGÜL, Ebuzer vd. "Diş hekimliği uygulamalarında kullanılan Co-24,7Cr-5,4W-5Mo-Si alaşımının eklemeli imalat yöntemi ile üretilmesi ve karakterizasyonu". (2022), 571-580. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.672469
APA AYGÜL E, YALÇINKAYA S, ŞAHİN Y (2022). Diş hekimliği uygulamalarında kullanılan Co-24,7Cr-5,4W-5Mo-Si alaşımının eklemeli imalat yöntemi ile üretilmesi ve karakterizasyonu. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 37(2), 571 - 580. 10.17341/gazimmfd.672469
Chicago AYGÜL Ebuzer,YALÇINKAYA Senai,ŞAHİN YUSUF Diş hekimliği uygulamalarında kullanılan Co-24,7Cr-5,4W-5Mo-Si alaşımının eklemeli imalat yöntemi ile üretilmesi ve karakterizasyonu. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 37, no.2 (2022): 571 - 580. 10.17341/gazimmfd.672469
MLA AYGÜL Ebuzer,YALÇINKAYA Senai,ŞAHİN YUSUF Diş hekimliği uygulamalarında kullanılan Co-24,7Cr-5,4W-5Mo-Si alaşımının eklemeli imalat yöntemi ile üretilmesi ve karakterizasyonu. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol.37, no.2, 2022, ss.571 - 580. 10.17341/gazimmfd.672469
AMA AYGÜL E,YALÇINKAYA S,ŞAHİN Y Diş hekimliği uygulamalarında kullanılan Co-24,7Cr-5,4W-5Mo-Si alaşımının eklemeli imalat yöntemi ile üretilmesi ve karakterizasyonu. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2022; 37(2): 571 - 580. 10.17341/gazimmfd.672469
Vancouver AYGÜL E,YALÇINKAYA S,ŞAHİN Y Diş hekimliği uygulamalarında kullanılan Co-24,7Cr-5,4W-5Mo-Si alaşımının eklemeli imalat yöntemi ile üretilmesi ve karakterizasyonu. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2022; 37(2): 571 - 580. 10.17341/gazimmfd.672469
IEEE AYGÜL E,YALÇINKAYA S,ŞAHİN Y "Diş hekimliği uygulamalarında kullanılan Co-24,7Cr-5,4W-5Mo-Si alaşımının eklemeli imalat yöntemi ile üretilmesi ve karakterizasyonu." Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 37, ss.571 - 580, 2022. 10.17341/gazimmfd.672469
ISNAD AYGÜL, Ebuzer vd. "Diş hekimliği uygulamalarında kullanılan Co-24,7Cr-5,4W-5Mo-Si alaşımının eklemeli imalat yöntemi ile üretilmesi ve karakterizasyonu". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 37/2 (2022), 571-580. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.672469