تاثیر عملیات حرارتی- مکانیکی بر رفتار خوردگی آلیاژ منیزیمی AZ31 در محیط شبیه‌سازی ‌شده بدن

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مواد و صنایع، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران.

2 دانشکده مهندسی مواد و صنایع، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران.

3 دانشکده مهندسی مواد و صنایع، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران.

doi
10.30501/jamt.2019.99495
چکیده

آلیاژهای منیزیمی، به دلیل استحکام مناسب، مدول­ یانگ و چگالی شبیه به استخوان انسان، دارای کاربردهای پزشکی بالقوه­ای در حوزه کاشتنی­ های زیست ­تخریب ­پذیر هستند. با این ­حال، یکی از مهم ­ترین موانع کلیدی برای کاربردهای بالینی آلیاژهای منیزیم، خوردگی سریع این آلیاژها در محیط بدن انسان است. اصلاح دانه ناشی از فرآیند حرارتی- مکانیکی، یک روش موثر برای افزایش استحکام و شکل ­پذیری آلیاژهای منیزیم بوده و ممکن است مقاومت به خوردگی آلیاژهای منیزیمی را تحت تاثیر قرار دهد. از این­ رو، در این پژوهش تاثیر فرآیند حرارتی- مکانیکی (شامل پرس گرم در دمای C˚ 250 و سپس عملیات حرارتی آنیل به مدت یک ساعت در دمای C˚ 300) بر رفتار خوردگی آلیاژ منیزیمی AZ31 پس از یک، چهار و هفت روز غوطه­ وری در محلول شبیه ­سازی­ شده ­بدن در دمای C˚ 25، مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی ریز­ساختار نمونه­ ها از میکروسکوپ نوری و الکترونی و از آزمون قطبش و مقاومت ظاهری الکتروشیمیایی به ترتیب برای ارزیابی نرخ خوردگی و مقاومت به خوردگی استفاده گردید. بررسی ریز­ساختار نمونه­ ها، نشان داد که عملیات حرارتی- مکانیکی موجب اصلاح دانه و بروز دوقلویی­ ها گردید. تبلور مجدد حاصل از فرآیند حرارتی- مکانیکی موجب ریز شدن دانه­ ها، افزایش مرزهای دانه و کاهش چگالی نابجایی­ ها شد که به نوبه خود مانع گسترش خوردگی می­ شوند. نتایج حاصل از آزمون ­های مقاومت ظاهری و قطبش نیز نشان داد که میزان مقاومت به خوردگی نمونه AZ31 تحت عملیات حرارتی- مکانیکی، پس از هفت روز غوطه­ وری، افزایش و نرخ خوردگی آن کاهش یافته است.