اثر عملیات حرارتی آنیل انحلالی بر تحولات ساختاری آلیاژ پزشکی پایه کبالت-کروم-مولیبدن ASTM F۷۵

آلیاژ پزشکی پایه کبالت-کروم-مولیبدن ASTM F۷۵ به دلیل استحکام مکانیکی در اثر کاربیدهای تشکیل شده در آن به صورت ریختگی برای ساخت ایمپلنت های ارتوپدی مانند مفاصل مصنوعی لگن و زانو مورد استفاده قرار می گیرد. این آلیاژ به دلیل وجود عیوبی نظیر تخلخل، ناهمگنی شیمیایی، اندازه دانه بزرگ و همچنین تشکیل رسوبات مفید کاربیدی و نیتریدی تحت عملیات حرارتی آنیل انحلالی و پیرسازی قرار می گیرد. در پژوهش حاضر، تاثیر عملیات حرارتی آنیل انحلالی بر تحولات ساختاری دو آلیاژ پایه کبالت-کروم-مولیبدن ASTM F ۷۵ (یکی حاوی مقدار اندک کربن (محصول ۱) و دیگری حاوی کربن متوسط (محصول ۲)) در سه دمای مختلف ۱۱۷۵، ۱۲۲۵ و ۱۲۷۵ درجه سانتیگراد و در زمان های مختلف ۰/۵، ۱، ۲ و ۴ ساعت بررسی شده است. نتایج آنالیز ریزساختاری نشان داد با افزایش مقدار کربن در محصول ۲، کسر حجمی کاربیدها به طور قابل ملاحظه ای افزایش پیدا می کند. همچنین با افزایش دما و زمان آنیل انحلالی، کسر حجمی کاربیدها و همچنین اندازه آنها کاهش می یابد و توزیع همگن تری در ساختار پیدا می کنند. همچنین مشخص شد با افزایش مقدار کربن در ترکیب شیمیایی آلیاژ، کسر حجمی کاربیدها از ۳/۶۵ درصد در محصول ۱ به ۶/۵۵ درصد در محصول ۲ افزایش می یابد و دما و زمان بالاتری جهت انحلال کاربیدها نیاز می باشد. در هر دو آلیاژ پس از ۴ ساعت آنیل در دمای ۱۲۷۵ درجه سانتیگراد، کسر حجمی کاربیدها بطور قابل ملاحظه ای کاهش یافته است.

Keywords:

آلیاژ پایه کبالت-کروم-مولیبدن , عملیات حرارتی , آنیل انحلالی , ریزساختار , کاربید