بررسي رفتار خستگي آلياژ تيتانيوم Ti-6Al-4V مورد استفاده در ساخت ايمپلنت‌هاي پزشكي

Fatigue Behavior of Biomedical Titanium Ti-6Al-4V Alloy

در اين تحقيق با انجام آزمون خستگي به روش چرخشي- خمشي بر روي نمونه هاي مختلف، رفتار خستگي آلياژ تيتانيوم Ti-6Al-4V مورد بررسي قرار گرفت. جهت تعيين تركيب شيميايي فازهاي مختلف و همچنين بررسي ريز ساختار و تحليل نحوه اشاعه ترك از ميكروسكوپ الكتروني روبشي و ميكروسكوپ نوري استفاده گرديد. نتايج نشان داد كه نمونه‌ها در دماي محيط، داراي حد خستگي برابر با 490 مگاپاسكال و عمر خستگي برابر با 107× 2/1 چرخه مي باشند. همچنين مطالعات ريزساختاري نشان داد كه ترك هاي خستگي هم از سطح و هم از داخل نمونه جوانه زني و اشاعه پيدا نموده اند. ضمناً اين ترك‌ها در حين اشاعه، پس از برخورد به فاز B از مسير خود منحرف مي‌شوند.

In this paper Fatigue behavior of various samples of Ti-6Al-4V titanium alloy were investigated using standard rotating-bending test. scanning electron microscopy (SEM) and optical microscopy (OM) were used to study the microstructure, crack propagation analysis and also to determine the chemical composition of different phases. The results revealed that the tested samples have the fatigue limit and fatigue life equal to 490 MPa and 1.2×107 cycles, respectively. In addition, the microstructural studies showed that the nucleation and propagation of fatigue cracks occur both from surface and internal bulk of the samples. Furthermore cracks deviate from their expected direction in case of facing B phase.