We revised seven alumina-blasted cementless hip prostheses (Ti-alloy stems, cp Ti threaded sockets) with low- or high-carbon Co-alloy bearings at a mean of 20.1 months after implantation because of pain and loosening. Histological examination of the retrieved periprosthetic tissues from two cases in which the implant was stable and three in which the socket was loose showed macrophages with basophilic granules containing metal and alumina wear particles and lymph-cell infiltrates. In one of the two cases of stem loosening the thickened neocapsule also contained definite lymphatic follicles and gross lymphocyte/plasma-cell infiltrates. Spectrometric determination of the concentration of elements in periprosthetic tissues from six cases was compared with that of joint capsules from five control patients undergoing primary hip surgery. In the revisions the mean concentration of implant-relevant elements was 693.85 microg/g dry tissue. In addition to Cr (15.2%), Co (4.3%), and Ti (10.3%), Al was predominant (68.1%) and all concentrations were significantly higher (p < 0.001) than those in the control tissues. The annual rates of linear wear were calculated for six implants. The mean value was 11.1 microm (heads 6.25 microm, inserts 4.82 microm). SEM/EDXA showed numerous fine scratches and deep furrows containing alumina particles in loosened sockets, and stems showed contamination with adhering or impacted alumina particles of between 2 and 50 microm in size.

Kurzfassung Das Ziel der durchgeführten Arbeiten war, den Einfluss unterschiedlicher Bearbeitungsparameter auf die Eigenspannungen von bearbeiteten Ringen aus GKZ-geglühtem Stahl 100Cr6 zu untersuchen. Die mittleren tangentialen Eigenspannungen als Funktion des Vorschubs f, der Schnitttiefe ap und der Schnittgeschwindigkeit vc wurden nach der Drehbearbeitung mit insgesamt 36 Messungen auf der Ringaußenfläche an unzertrennten Ringen ermittelt. Um Informationen über die Verteilung der Eigenspannungen im Ringquerschnitt zu erhalten, wurden Eigenspannungstiefenverläufe für ausgewählte Bearbeitungsparameter und Positionen auf dem Ringumfang aufgenommen. Für den untersuchten Parameterbereich von Maschinenstellgrößen zeigen die Ergebnisse Zugeigenspannungen auf der Oberfläche, die mit steigendem Vorschub zunehmen. Die Eigenspannungen sinken mit steigender Schnitttiefe etwas ab. Die Schnittgeschwindigkeit hat im untersuchten Bereich einen geringen Einfluss. Die gemessenen Eigenspannungstiefenverläufe an unterschiedlichen Umfangspositionen des Rings zeigen lediglich an der Oberfläche einen signifikanten Unterschied. Infolge einer Erhöhung des Vorschubs steigen die Eigenspannungswerte sowohl im Zug- als auch im Druckbereich an. Der qualitative Verlauf ändert sich mit der Variation des Vorschubs nicht. Die Tiefenverteilungen der Eigenspannungen lassen sich mit einem einfachen eindimensionalen Schichtenmodell unter Berücksichtigung der thermisch-mechanischen Beeinflussung durch die Zerspanung erklären.

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Kurzfassung Bei der spanenden Bearbeitung ändert sich mit zunehmender Schnittgeschwindigkeit die Art der Spanbildung. Dieser Effekt wird von den Eigenschaften des eingesetzten Werkstoffs wesentlich beeinflusst. Aus diesem Grunde wurden im Rahmen eines Forschungsvorhabens die Spanbildungsmechanismen bei der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung verschiedener metallischer Werkstoffe untersucht. Ziel der Forschungsarbeiten war es, durch eine Variation der mechanischen, thermischen und strukturel-len Werkstoffeigenschaften, deren Einfluss auf die Spanbildung bei hohen Schnittgeschwindigkeiten zu ermitteln. Dazu wurde bei Versuchen zum Außenlängsdrehen die Übergangsschnittgeschwindigkeit vHSC ermittelt, welche den Bereich der konventionellen Zerspanung von der Hochgeschwindigkeitszerspanung abgrenzt. Die Variation der thermischen und mechanischen Werkstoffeigenschaften wurde durch den Einsatz verschiedener Werkstoffe realisiert. Die gezielte Veränderung mikrostruktureller Werkstoffeigenschaften erfolgte durch ausgewählte Wärmebehandlungen vor der Zerspanung.