Effects of alloy additions on the microstructures and tensile properties of cast Co-Cr-Mo alloy used for surgical implants

Zhuang, Lin; Langer, E. W.

doi:10.1007/bf00544506

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“…The hardness of the matrix phase in the HIPed alloy was higher which may have contributed to its relatively lower toughness compared to the cast counterpart. The generally fine microstructure of the cast CoCrMo alloy is dense and exhibits good ductility, both of which are beneficial to impact toughness [26,28,36]. The higher standard deviation observed for the cast material is attributed to its relatively less homogeneous microstructure and more convoluted crack path, compared with the HIPed material.…”

Section: Charpy Impact Energymentioning

confidence: 76%

Structure–property relationships in a CoCrMo alloy at micro and nano-scales

Ahmed

Lovelock

Faisal

et al. 2014

Tribology International

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Section: Charpy Impact Energymentioning

confidence: 76%

Structure–property relationships in a CoCrMo alloy at micro and nano-scales

Ahmed

Lovelock

Faisal

et al. 2014

Tribology International

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“…Peningkatan kandungan karbon juga meningkatkan nilai kekerasan paduan CoCr-Mo sehingga material menjadi getas. Nikel merupakan salah satu unsur yang dapat meningkatkan mampu bentuk, elongasi dan keuletan (ductility) [11][12] atau menurunkan kegetasan. Menurut L.Z.…”

Section: Pendahuluanunclassified

“…Zhuang dan E.W Langer penambahan nikel hingga 9% dapat meningkatkan elongasi sebesar 20%. Pada penelitian yang dilakukan oleh Ika kartika dan kawan-kawan [11] , ditambahkan unsur mangan dalam paduan Co-Cr-Mo. Penambahan unsur mangan adalah untuk tetap mempertahankan sifat mampu bentuk dalam paduan, menggantikan nikel karena bersifat alergi dalam tubuh manusia.…”

Section: Pendahuluanunclassified

Pengaruh Penambahan Karbon Dan Nitrogen Terhadap Mikrostruktur, Kekuatan Tarik Dan Mampu Bentuk Paduan Co-28Cr-6Mo-0,8Si-0,8Mn-0,4Fe-0,2Ni [Influence of Additional Carbon And Nitrogen on Microstructure, Tensile Strength And Workability of Co- 28Cr-6Mo-0,8Si-0,8Mn-0,4Fe-0,2Ni]

Rokhmanto¹,

Soegijono²,

Kartika³

2017

metal.

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IntisariPaduan Co-Cr-Mo banyak digunakan sebagi material implan tulang dan gigi, dimana komposisi paduan mengacu kepada standar material implan ASTM F75. Paduan Co-Cr-Mo memiliki sifat mekanis yang baik, bersifat biokompatibilitas dan memiliki ketahanan korosi yang tinggi. Tujuan penelitian ini adalah melihat pengaruh penambahan karbon dan nitrogen terhadap kekuatan tarik dan mampu bentuk paduan Co-28Cr-6Mo-0,8Si-0,8Mn-0,4Fe-0,2Ni untuk memenuhi aplikasi di atas. Karbon ditambahkan ke dalam paduan sebesar 0,08; 0,15 dan 0,25 %berat, sedangkan nitrogen sebesar 0,2 %berat. Paduan hasil coran (as cast) kemudian dihomogenisasi pada temperatur 1200 °C selama 6 jam, lalu dilakukan prosess hot roll dengan pemanasan awal 1200 °C selama 1 jam dilanjutkan dengan quenching dalam media air. Paduan as cast maupun hasil hot roll kemudian diamati strukturnya dengan menggunakan mikroskop optik dan SEM serta dilakukan uji tarik untuk mengetahui sifat mekanik dan fraktografi patahan. Kekuatan tarik paduan Co-28Cr-6Mo-0,8Si-0,8Mn-0,4Fe-0,2Ni meningkat seiring dengan meningkatnya penambahan karbon dalam paduan, sedangkan penambahan nitrogen meningkatkan mampu bentuk paduan Co-28Cr-6Mo-0,8Si-0,8Mn-0,4Fe-0,2Ni.Kata Kunci: Paduan Co-28Cr-6Mo-0,8Si-0,8Mn-0,4Fe-0,2Ni, karbon, nitrogen, mikrostruktur, kekuatan tarik, mampu bentuk 2Ni when used Abstract Co-Cr-Mo alloys are widely used as bone and dental implant materials, where the composition of the alloy refers to the standard ASTM F75. Co-Cr-Mo alloys has good mechanical properties, biocompatibility and high corrosion resistance. Objective of this paper is to investigate the influence of Carbon and Nitrogen on tensile strength and workability of

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“…Finalmente, el proceso de obtención de implantes quirúrgicos termina con una última etapa de solubilización con enfriamiento rápido posterior, con el objetivo de reducir el tamaño de grano y redisolver los carburos formados durante el tratamiento HIP, en el cual la prótesis se ve sometida a un enfriamiento muy lento debido a la despresurización necesaria. Este tipo de aleaciones es bifásica, compuesta por una matriz de Co (CCC) y precipitados de carburos [8]. La cantidad, distribución, tamaño y morfología de las fases precipitadas depende de los tratamientos térmicos a los que se somete la aleación.…”

Section: Introductionunclassified

Influencia del tratamiento HIP en la distribución de los carburos en prótesis Co-Cr-Mo

Romero¹,

Amigó²,

Paolini³

et al. 2004

Bol. Soc. Esp. Ceram. Vidr.

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Influencia del tratamiento HIP en la distribución de los carburos en prótesis Co-Cr-Mo El desarrollo de recubrimientos porosos por sinterizado de microesferas en prótesis de cobalto precisa de una sinterización a temperaturas elevadas, a las que se producen cambios microestructurales notables e incluso fusiones parciales al superar la temperatura de transformación eutéctica de estas aleaciones Co-Cr-Mo. Las temperaturas tan elevadas de tratamiento de sinterización vienen condicionadas por la difusividad en estas aleaciones y la necesidad de crear los cuellos necesarios entre las bolas y éstas con el material base, de manera que permitan unas características mecánicas adecuadas a la aplicación de las prótesis. Estos cambios microestructurales, desde la microestructura de colada de la aleación, pueden ser controlados mediante los tratamientos complementarios de solubilización. Además, es frecuente someter al material de colada, para reducir la porosidad residual y modificar la distribución de los poros, a prensado isostático en caliente, HIP, a temperaturas alrededor de los 1200°C. Este nuevo tratamiento permite una redisolución de parte de los carburos con una modificación importante del lugar de precipitación de los mismos durante el enfriamiento lento que los lleva hacia borde de grano, con un notable aumento del tamaño de grano. Se analiza por tanto la influencia del tratamiento HIP en la distribución de los carburos metálicos cuando se suministra el tratamiento previamente a la sinterización o tras la misma. De la misma manera se analiza la influencia del tratamiento de solubilización y sobre todo de la velocidad de enfriamiento tras el citado tratamiento de solubilización. Palabras clave: Aleaciones Co-Cr-Mo, prensado isostático en caliente, precipitación de carburos, biomateriales. Influence of hip treatment in the evolution of Co-Cr-Mo prothesis carbidesThe development of porous coatings by microspheres sintering is made on cobalt alloys at high temperatures. These temperatures modify the base alloy microstructure, and some partial fusions can appear if temperatures are about eutectic temperature. High temperature is conditioned by diffusion in these alloy, needed to form adequate bonds between beads and substrate Solution annealing and hot isostatic pressing process (HIP) modify the casting microstructure and reduce the porosity. These treatments involve high temperatures like 1200°C, dissolving carbides and modifying its morphology and distribution. The influence of HIP treatment in the evolution of distribution and morphology of carbides is studied.Key words: Co alloys, hot isostatic press, carbides precipitates, biomaterials INTRODUCCIÓNUno de los biomateriales metálicos empleados en la actualidad en las prótesis ortopédicas, fundamentalmente de rodillas, según las normas ASTM F-75 [1] e ISO-5832-4 [2] es la aleación Co-Cr-Mo, que se obtiene principalmente por el proceso de colada (Figura 1).Debido a los defectos inherentes a la colada como porosidad, falta de homogeneidad y su particular microestructu...

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Effects of alloy additions on the microstructures and tensile properties of cast Co-Cr-Mo alloy used for surgical implants

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Structure–property relationships in a CoCrMo alloy at micro and nano-scales

Structure–property relationships in a CoCrMo alloy at micro and nano-scales

Pengaruh Penambahan Karbon Dan Nitrogen Terhadap Mikrostruktur, Kekuatan Tarik Dan Mampu Bentuk Paduan Co-28Cr-6Mo-0,8Si-0,8Mn-0,4Fe-0,2Ni [Influence of Additional Carbon And Nitrogen on Microstructure, Tensile Strength And Workability of Co- 28Cr-6Mo-0,8Si-0,8Mn-0,4Fe-0,2Ni]

Influencia del tratamiento HIP en la distribución de los carburos en prótesis Co-Cr-Mo

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