Obróbka Plastyczna Metali vol. XXVI nr 2 (2015), s. 147-158
Metal Forming vol. XXVI no. 2 (2015), pp. 147-158
Procesy kształtowania wyrobów z proszków metalu
Processes oJ forming metal powder products
f!.?
o
ii
_
.,
.
Oryginalny artykuł naukowyOriginal Scientiflc Artide
W
pływ ciśnienia
prasowania i szybkości
nagrzewania
na zużycie
tribologiczne spieków z proszku Ti6Al4V
wytwarzanych metodą
SPS
Influence of compaction pressure and heating rat e
on tri bo logical we ar of sinters from Ti6Al4V powder
manufactured by SPS
(l) D. Garbiec*, (2) A. Mróz, (3) T. Wiśniewski, (4) M. Miler, (5) F. Heyduk, (6) M. Gierzyńska
-Dolna
Instytut Obróbki Plastycznej, ul. Jana Pawła II 14,61-139 Poznań, Poland Informacje o artykule
Data przyjęcia: 13.05.2015
Data recenzji: 28.05.2015 Data akceptacji: 30.06.2015
Wkład autorów
(l) Autm koncepcji, założeń i metod
(2) Autor założet\., metod
i przeprawdzenie badań
(3) Autm metod i opracowanie wyników
(4) Przeprowadzenie badat1 (5) Przeprowadzenie badań
( 6) A u tor koncepcji i zatożet1
Artide info
Received: 13.05.2015 Reviewed: 28.05.2015
Accepted: 30.06.2015
Streszczenie
Stop Ti6Al4V ze względu na swoje właściwości znajduje zastosowanie nie tylko w tech-nice, ale talcle w medycynie, np. na implanty porowate, jak i lite. W przypadku im-plantów litych, ważnym problemem są niezadowalające właściwości tribologiczne
tego stopu. Celem ich poprawy stosuje się nowe techniki wytwarzania do których zalicza się metodę iskrowego spiekania plazmowego (spark płasma sintering- SPS). W artykule przedstawiono wyniki wstępnych badań tribologicznych spieków z proszku
Ti6Al4V wytworzonych tą metodą. Spiekanie z wykorzystaniem urządzenia HP D
25-3 prowadzono w temperaturze 1 000°C w czasie 5 min przy ciśnieniu prasowania
wynoszącym odpowiednio 5, 25 i 50 MPa z szybkością nagrzewania wynoszącą. od -powiednio 200, 300 i 400°C/min. Wytworzone spieki poddano pomiarom gęstości i twardości, obserwacjom mikrostruktury oraz testom tarciowo-zużyciowym z wyko-rzystaniem testera tribologiczncgo T-05 (skojarzenie badawcze blok-pierścień) przy obciążeniu skojarzenia badawczego siłą odpowiednio 120, 220 i 320 N. Testy
reali-zowano ze stałą prędkością wynoszącą 0,36 m/s na drodze tarcia 1000 m.
Przed-stawiono zależność zmiany współczynnika tarcia w funkcji drogi tarcia oraz okreś lono zużycie masowe i objętościowe badanych materiałów. Przeprowadzono również obse!V\'acje morfologii powierzchni trących spieków. Wykazano, że najmniejszym zużyciem tribologicznym odznaczają się spieki wytworzone przy ciśnieniu prasowa
-nia wynoszącym 50 MPa z szybkością nagrzewania wynoszącą 400°C/min, a głównym mechanizmem zużycia tribologicznego było zużycie ścierne. Na powierzchniach
trących badanych próbek nie stwierdzono śladów zużycia adhezyjnego.
Słowa lduczowe: iskrowe spiekanie plazmowe, Ti6AI4V, badania tarciowo-zużyciowe Abstract
The Ti6Al4V alłoy due to its characteristics is applicable not only in technołogy but also in medicine, such as porous implant.> and solid ones. in the case oJ solid implants, a major problem is inadequate tribological properties oJ t his alloy and in order to im-prove them, new manufacturing techniques which incłude the method o f s park plasma sintering are applied. The artide presents the preliminary tribological results oJ sinters from Ti6Al4V powder produced by t he SPS method. Sintering using an HP D 25-3 was carried out at lOOOoC over 5 min at a compaction pressure o f respectively 5, 25 and 50 MPa at a heating rate of200, 300 and 400 °Cimin. The resulting sinters were measured for density and hard-ness, subjected to microstructure observations and friction and wear tests using the tribołogicał tester T-05 (block-ring tribosystem) at tribosystem load for
-*Autor do korespondencji. TeL: +48 61 657 05 55; fax: +48 61 657 07 21; c-mail: dariusz.garbicc@inop.poznan.pl * Corresponding author. Tel.: +48 61 657 05 55;fax: +48 61 657 07 21; e-mail: dariusz.garbiec@inop.poznan.pl
Influence ofcompaction pressure and a heating rateon tribalagi cal wear ofsinters from Ti6Al4V powder... 149
tribologicznych stopu Ti6Al4V autorzy niniej-szej pracy wytworzyli spieki z wykorzystaniem metody iskrowego spiekania plazmowego (SPS). Spiekanie prowadzono, stosując różne ciśnienia
prasowania oraz różne szybkości nagrzewania.
2. MATERIAŁ I METODY BADAŃ
Do badań wykorzystano proszek stopu Ti6Al4V (0-15 flm) o czystości 99,9% (dane producenta), który spiekano za pomocą urzą
dzenia do iskrowego spiekania plazmowego HP D 25-3 (FCT Systeme GmbH). Proces spie-kania realizowany był w próżni w temperaturze l ooooc z szybkością nagrzewania wynoszącą
odpowiednio 200, 300 i 400°C/min przy ciś
nieniu prasowania wynoszącym odpowiednio 5, 25 i 50 MPa. Czas spiekania wynosił 5 minut. Z wytworzonych spieków o wymiarach 040xl0 mm, za pomocą urządzenia do obróbki elektro-erozyjnej (WEDM), wycięto próbki do badań.
Gęstość pozorną wyznaczono metodą Archi-medesa zgodnie z normą ISO 2738:2001. Po-miary twardości metodą Vickersa przeprowa-dzono zgodnie z normą ISO 6507 -l, przy ob-ciążeniu wynoszącym 50 g, z wykorzystaniem
twardościomierza FM-800 (Future-T ech). Ob-serwacje mikrostruktury przeprowadzono na trawionych zgładach ( 10 ml kwasu fluorowo-dorowego+ 15 ml kwasu azotowego) za
pomo-cą milaoskopu świetlnego Edipse LISO (Nikon). Testy tarciowo-zużyciowe przeprowadzono zgod-nie ze standardem ASTM G77, przy użyciu
testera tribologicznego T -05 (Instytut Techno-logii Eksploatacji - Państwowy Instytut Badaw-czy). Skojarzenie badawcze stanowił nieruchomy blok, wycięty ze spieku Ti6Al4V, dociskany siłą (F
=
120N, 220N i 320N) do pierścienia wy-konanego ze stali łożyskowej 100Cr6 (twardość60 HRC), obracającego się ze stałą prędkością
0,36 m/s na drodze 1000 m. Testy realizowano w temperaturze otoczenia bez udziału środka smarnego. W przypadku próbek
charakteryzu-jących się najgorszymi właściwościami tribo-logicznymi nie realizowano testów przy obcią żeniu 320 N. Wynik badań tarciowo-zużycio wych przedstawiono jako porównanie przebiegu
balagical properties of the Ti6Al4V alloy, the authors of this study have produced sinters using the method of spark plasma sintering (SPS). Sintering was performed using different com-paction pressures and different heating rates.
2. MATERIAL AND METRODS
In the study Ti6Al4V alloy powder (0-15 microns) with a purity of99.9% (manufacturer's data) was used, which was sintered with a de-vice forspark plasma sintering- HP D 25-3 (FCT Systeme GmbH). The sintering process was car-ried out under vacuum at a temperature oj 1000°C at heating rates oj 200, 300 and 400°C/min at compaction pressures oj respectively 5, 25 and 50 MPa. The sintering time was 5 minutes. Prom the produced sinters with dimensions 040x1 O mm, sampies were cut for testing by means o f WED M.
The apparent density was determined by the Archimedes method in accordance with ISO
2738: 2001. Vickers hardness measurements we-re carried out according to ISO 6507-1, with a load oj 50 g, by using a hardness tester FM-800 (Future- T ech). Observations o f the
micro-structure were performed on etched metallogra-phic sections (lO ml hydrofiuarie acid + 15 ml of nitric acid) using a light microscope Eclipse Ll50 (Nikon). Friction and wear tests were per-formed according to the ASTM G77 standard, using the tribological tester T-05 (Institute for Sustainable Technologies - National Research Institute). The tribosystem consisted oj stationary
block cut out oj a Ti6Al4V sinter, load by force (F= 120N, 220N and 320N) to a ring made from 100Cr6 bearing steel (hardness oj 60 HRC), which is rotated at a eonstan t speed o f 0.36 m/s along
a path o f I 000 m. T he tests were carried out at ambient temperature without a lubricant. For the sampies demonstating the worst tribological pro-perties, tests with a load of 320 N were not car-ried out. The results of the friction and wear tests are presented as a comparison oj the course oj
changes in the friction coefficient as a function
o f friction, as well as to compare t he mass and
Garbiec D., Mróz A., Wiśniewski T., Miler M., Hcyduk F., Gierzyńska-Dolna M.: Influence of compaction pressure and a heating rate on tribological wear of sinters from Ti6Al4 V powder manufactured by SPS. Obróbka? lastyczna Metali vol. XXV l no. 2 (2015), pp. 147-155.
150 Wpływ ciśnienia prasowania i szybkości nagrzewania na zużycie tribologiczne spieków z proszku Ti6Al4 V ...
zmian wartości współczynnika tarcia w funkcji drogi tarcia oraz porównanie zużycia masowe-go i objętościowego. Bezpośrednio przed, jak
i po zakończeniu testów próbki myto w acetonie przy użyciu myjki ultradźwiękowej, dokładnie suszono, a następnie ważono przy użyciu wagi laboratoryjnej R200D (Sartorius). Pomiary chro-powatości przeprowadzono z wykorzystaniem profilometru Hommel Etamic T8000RC (Jen-optik AG). Ocenę mechanizmu zużycia bada-nych materiałów dokonano na podstawie obser-wacji powierzchni trących za pomocą skaningo-wego mikroskopu elektronoskaningo-wego Inspect S (FEI).
3. WYNIKI BADAŃ
W tab. l przedstawiono wyniki pomiarów gęstości i twardości spieków z proszku Ti6Al4V, konsolidowanego z wykorzystaniem metody SPS, przy zastosowaniu różnych ciśnień prasowania
i szybkości nagrzewania. Otrzymane spieki o gęs
tości względnej od 93,03 do 99,55%
charaktery-zują się mikrotwardością od 293 do 373 HVoos.
Największą gęstością i twardością odznaczają
się materiały spiekane przy ciśnieniu prasowa-nia 25 i 50 MPa, niezależnie od zastosowanej szybkości nagrzewania. N a rys. l przedstawiono mikrostruktury spieków wytworzonych przy
ciśnieniu prasowania wynoszącym 25 i 50 MPa
z szybkością nagrzewania wynoszącą 400°C/min.
W e wszystkich przypadkach widoczna jest
struk-tura dwufazowa a/~ oraz wydzielenia fazy a'
powstałe podczas szybkiego chłodzenia spieków.
volume wear. Immediately before and after the tests, the sampies were washed in acetone by using an ultrasanic bath, thoroughly dried and then weighed with an analytical scale - R200D (Sartorius). Roughness measurements were per-formed using a Hornmet profilometer ETAMIC T8000RC (Jenoptik AG). Assessment ofthe wear mechanism o f the tested materia/s was based on observations o f the bearing surfaces wit h a scan-ning electron microscope Inspect S (FEI).
3. RESEARCH RESULTS
Tab. l shows the density and hardness mea-surement results of Ti6Al4V sinters, consolida-ted using the SPS method applying different com-paction pressures and heating rates. The
ob-tained sintersof a relative density from 93.03 to
99.55% have a microhardness between 293 to
373 HVo.os. The highest density and hardness is exhibited by the materials sintered at
compact-tion pressures of 25 and 50 MPa, irrespective of
t he heating rates. Fig. l shows t he microstructure
of sinters produced using compaction pressures
of 25 and 50 MPa at a heating rate of 400°C/min. In all the cases, a two-phase a/{3 structure as well as separation of the a' phase arose during rap id cooling o f t he sinters.
Tab. l. Wyniki pomiarów gęstości i mikrotwardości spieków Ti6Al4V
Tab. l. Results oj density and microhardness measurements ofTi6Al4V sintered materia/s
Ciśnienie prasowania [MPa] Szybkość nagrzewania [°C/min] Gęstość względna [%] Twardość [HVo.os] Compaction pressure [MPa] Heating rate [°C/min] Relative density {%] Hardness {HVo.osl
200 94,16 ± 1,80 293 ± 22 5 300 93,03 ± 2,25 325 ± 19 400 95,73 ± 0,67 318 ± 14 200 98,43 ± 0,22 346 ± 19 25 300 99,55 ± 0,90 352 ± 12 400 99,10 ± 0,67 345 ± 14 200 98,20 ± 0,90 348 ± 15 50 300 97,30 ± 0,90 373 ± 25 1- - 1-400 98,88 ± 1,12 352 ± 22
Garbiec D., Mróz A., Wiśniewski T., Miler M., Heyduk F., Gierzyr!ska-Dolna M.: Wpływ ciśnienia prasowania i szybkości nagrzewania na zużycie tribologiczne spieków z proszku Ti6Al4V wytwarzanych metodą SPS. Obróbka Plastyczna Metali
vol. XXVI nr 2 (2015), s. 147-158.
-0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Droga tarcia [m] W sp ó łc zy n n ik t ar ci a
200°C/min 300°C/min 400°C/min
Droga tarcia [m] / Sliding distance [m]
W spó łcz ynni k tarci a Fr ic ti o n c o eff ic ien t W spó łcz ynni k tarci a Fr ic ti o n c o eff ic ien t
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Droga tarcia [m] W sp ó łc zy n n ik t ar ci a
200°C/min 300°C/min 400°C/min
Droga tarcia [m] / Sliding distance [m]
W spó łcz ynni k tarci a Fr ic ti o n c o eff ic ien t
Influence ofcompaction pressure and a heating rateon tribalagi cal wear ofsinters from Ti6Al4V powder... 153
Ciśnienie prasowania [MPa] Szybkość nagrzewania [0
C] Zużycie tribologkzne l Tri bo logical wear Compaction pressure [MPa] Heating rate [0C]
200
50 300
400
W tab. 3 przedstawiono wyniki pomiarów
chropowatości R. powierzchni trących przed i po testach tribologicznych. Wyjściowa
chro-powatość powierzchni próbek różniła się od siebie, co związane jest z różną porowatością materiałów, zależną od zastosowanych paramet-rów spiekania. Niezależnie od zastosowanego
ciśnienia prasowania i szybkości nagrzewania,
zwiększanie siły obciążającej skojarzenie badaw-cze wpływa na zwiększenie chropowatości
R
u
.
120N 220N 320N 0,0665 g 0,1039 g (15,217mm3) (23,776 mm3 ) -0,0370 g 0,0960 g 0,2134 g (8,545 mm3 ) (22,171 mm3) (49,284 mm3) 0,0327 g 0,1097 g 0,1977 g (7,432 mm') (24,932 mm3 ) ( 44,932 mm3)
Tab. 3 shows the results oj the R
u
roughness
measurements oj the bearing surfaces after
tri-bological tests. The initial surface roughness oj
the sampies differ jrom each other, which is
associated wit h the different porosity oj the
ma-terials, depending on the sintering parameters
used. Regardless oj t he compaction pressure and
heating rate, increasing the tribosystem load
{orce increases R
a
roughness.
Tab. 3. Wpływ ciśnienia prasowania i szybkości nagrzewania na chropowatość Ra spieków Ti6Al4V
Ta b. 3. Effect of compaclian pressure and heating rateon roughness ofTi6Al4V siniered materials
Ciśnienie prasowania [MPa] Szybkość nagrzewania Chropowatość R. [!lm]/ Roughness Ra [f-lm] [°C/min]
Compaction pressure [MPa]
Heating rate [°C/min] Przed testem 120N 220N 320N
Before the test 200 0,14 ± 0,03 1,79 ± 2,54 ± 3,51 ± 0,08 0,10 0,54 5 300 0,12 ± 0,01 0,69 ± 0,88 ± O,ol 0,07
-400 0,08 ± 0,00 2,43 ± 3,62 ± 4,33 ± 0,10 0,35 0,16 200 0,13 ± 0,03 2,33 ± 2,33 ± 4,06 ± 0,08 0,09 0,41 25 300 O,Q9 ± O,ol 2,27 ± 2,88 ± 3,63 ± O, 11 0,16 0,17 400 0,07 ± 0,01 2,43 ± 3,62 ± 4,33 ± 0,10 0,35 0,16 200 0,12 ± 0,03 3,25 ± 3,75 ± -0,82 0,22 50 300 0,10 ± 0,00 1,95 ± 4,27 ± 3,63 ± 0,11 0,13 0,27 1 -400 0,06 ± O,ol 2,24± 2,97 ± 4,10 ± O,Ql 0,07 O, 13Garbiec D., Mróz A., Wiśniewski T., Miler M., Hcyduk F., Gierzyńska-Dolna M.: Influence of compaction pressure and a heating rate on tribological wear of sinters from Ti6Al4 V powder manufactured by SPS. Obróbka? lastyczna Metali vol. XXV l no. 2 (2015), pp. 147-155.
154 lVplyw ci;nienia prasowrmia i szybkości rw&rzewania IW zużyde lribolop.iczne ;pieków z proszku Ti6Al4V ...
Obserw·acje SEM morfologii powierzchni
tn}cych po zakoóczcniu testów trihologicznych
wybranych próbek przedstawiono na rys. 3.
... ' · . . . •l<' · -:> •, " , ., - , > -'•f r~" ~, "'. , , a) • • "'~. .. •l.. . -' .. . . '.,.,.. ' .l•f ., .. q " , , , c)
SEAf
observations of the bearing surjtlce
morphology lifter completion of the tribological
tesls of selected sampies are shown in Fig. 3.
i '
1
. ' . ' ~ · -' • ' • ~- • l ' b) ., • • • : • ... "•'<' • , -' 'o l i o - ) ,J,ofc <e>~. V L ORys. 3. ;\{miologia powierzchni trących próbek Ti6Al4V po zakończeniu testów tribologicznych, które spiekano: a) i b) pod ciśnieniem 50 N!Pa z szybkości<! nagrzewania 400°C/min oraz c) i d) 5 N!Pa i 300°Cimin;
STI:VI w kontra,kie elektronów wtórnie rozproszonych
Fig. 3. Surface morphology oj the Ti6Al4V bearing surfaces tifter the tests. sintered wit h:
a) and b) compacf.ion pressure 50 1\tlPa and hea/ ing rale /JOO"C!min and c) and d) compaclion pressure 5 MPa and łteating rate 300°C/min; ST:M in barkscattered electron contrast
Przeprowadzone obserwacje wykazały, że
głównym mechanizmem zu~.ycia Lribologicznego
było zużycie ścierne. W pr:typadku próbki
cha-rakteryzującej się największą odpornością na
wżycie tribologicznc (szybkość nagrzewania
400°C/min, ciśnienie prasowania 50 MPa)
nisz-czenie warstwy wierzchniej następowało na
skutek mikroskrawającego, mikrobruzdującego
i mikrorysującego oddzia1ywania produktów
m-życia znajdujących się pomiędzy
powienchnia-mi trącymi. Na powierzchniach trących
stwier-dzono ślady odkształcenia plastycznego (rys. 3a).
Kicrunek odkształcenia plastycznego przebiegał
równolegle do kierunku ruchu przeciwpróbki.
'J
11ese observations have shown that the main
tribological wear
mechani.~mwas abrasive wear.
In the case oJ the samp/e characterized by the
highest resistance to tribological wear (fteating
rate 400° C/min, compaction pressure 50 MPa),
damage to the sutface layer ensued as a result oj
the microcutting, microsoiling, microscratching
im pa et o
f
the wear products betweert the friction
surfaces. On the bearing surfaces the evidence of
plastic de_{ormation was observed (Fig. 3a). The
direction oJ plastic deformation was parallel to
the direction of countersample movement. J.'he
wear products as a resull
<~{plaslicde.formalion
Garbiec D., !vlrt'lz A., Wi~niewski T., Miler M., Heyduk F., (iierzyftska-Dolna ;\of.: Wpływ cisnienia prasowauia. i szyf1kości
na.grzew11ni111111 zużyde tribulogianl? spieków z pros:<.ku ti6Al4V wyr.wa.rzmly,:h. n'l.etodq 51'S. Obróbka l'lastyamr Aktali
Influence ofcompaction pressure and a heating rateon tribalagi cal wear ofsinters from Ti6Al4V powder... 155
Produkty zużycia, wskutek odkształcenia plas-tycznego, tworzyły ciągły film oddzielający od siebie powierzchnie trące. Po osiągnięciu kry-tycznej grubości film wykazywał tendencję do rozwarstwiania się (rys. 3b).
Na powierzchni trącej próbki
charakteryzu-jącej się najmniejszą odpornością na zużycie
tribologiczne (szybkość nagrzewania 300°C/min,
ciśnienie prasowania 5 MPa) widoczne były pory otwarte oraz obszary niepełnej konsolidacji proszku. Do intensyfikacji procesu zużycia ścier
nego przyczyniły się produkty zużycia o względ
nie dużych wymiarach (rys. 3d). Na powierzch-niach trących badanych próbek nie stwierdzo-no śladów zużycia adhezyjnego.
4. PODSUMOW ANIE I WNIOSKI
Na podstawie uzyskanych wyników badań
stwierdzono, że właściwości tribologiczne spie-ków wytworzonych z proszku Ti6Al4V zależą
od parametrów spiekania metodą SPS. Para trą ca z udziałem spieku Ti6Al4V wytworzonego z szybkością nagrzewania 200°C/min charakte-ryzuje się mniejszym współczynnikiem tarcia (0,3-0,4) w porównaniu do materiałów spieka-nych z szybkością nagrzewania 300 i 400°C/min, gdzie współczynnik tarcia zmienia się w prze-dziale 0,4-0,5. Wartość ta jest charakterystyczna dla tego typu skojarzeń materiałowych testowa-nych bez udziału cieczy smarującej [10]. Nie wykazano istotnego wpływu ciśnienia prasowa-nia na zmianę współczynnika tarcia, natomiast zmiana tego parametru wpływała na zużycie tribologiczne. Dominującym rodzajem zużycia
tribologicznego było zużycie ścierne. N a po-wierzchniach trących obserwowano ślady
od-kształcenia plastycznego. Podobnych obserwacji dokonali m.in. autorzy prac [13, 14]. Nie stwier-dzono z kolei śladów zużycia adhezyjnego.
PODZIĘKOW ANIA
Badania zostały zrealizowane w ramach pracy statutowej Instytutu Obróbki Plastycznej w Poz-naniu BS 901 25 pt. "Wytwarzanie biozgodnych
formed a continuous film, separating the fric-tion surfaces. Ajter reaching critical thickness, t he film ten de d to delaminate (Fig. 3b ).
The bearing surface oj the sample with t he smallest resistance to tribological wear (heating rate 300°C/min, compaction pressure oj 5 MPa), open pores and areas oj incomplete consolida-tion oj the powder were visible. Wear products oj relatively large dimensions contributed to inten-sification oj the abrasion wear process (Fig. 3d). On the bearing surfaces oj the tested sampies there were no signs oj adhesive wear.
4. CONCL USIONS
Based on the obtained results, i t was Jound that the tribological properties oj sinters made from Ti6Al4Vpowder depend on the SPS para-meters. The friction pair involving Ti6Al4V sinter prepared at heating rate oj 200°C/min
has [ower friction coefficient (0.3-0.4) as
com-pared to the material sintered at heating rates oj 300 and 400°C/min, wherein the friction co-efficient shifts to the range oj 0.4-0.5. This value is typical for this type oj material articulation (tested in dry conditions) [10]. No significant effect oj compaction pressure on the friction co-efficient was scen, whereas changing this
para-meter affects the tribological wear. The domi-nant type oj tribological wear was abrasive wear. On the bearing surfaces, traces oj plastic defor-mation were observed. Similar observations were
made, among others, by the authors oj works
[13, 14}. On the bearing surfaces oj the tested
sampies there were no signs oj adhesive wear.
ACKNOWLEDGEMENTS
The studies have been realized within t he Jrame-work oj statutory work BS 901 25 oj the Metal
Forming Institute in Poznan, entitled "Production
Garbiec D., Mróz A., Wiśniewski T., Miler M., Hcyduk F., Gierzyńska-Dolna M.: Influence of compaction pressure and a heating rate on tribological wear of sinters from Ti6Al4 V powder manufactured by SPS. Obróbka? lastyczna Metali vol. XXV l no. 2 (2015), pp. 147-155.
156 Wpływ ciśnienia prasowania i szybkości nagrzewania na zużycie tribologiczne spieków z proszku Ti6Al4 V ...
materiałów kompozytowych do zastosowań
me-dycznych metodą iskrowego spiekania plazmo-wego (SPS)".
LITERATURA
[l] Marciniak. J.: Biomateriały. Wyd. P. Śląskiej, Gliwice 2013.
[2] Jurczyk M., Jakubov.ricz J.: Bionanomateriały. Wyd.
P. Poznańskiej, Poznań 2008.
[3 l Wierzchoń T., Czarnowska E., Krupa D.: Inżynieria
powierzchni w wytwarzaniu biomateriałów tytano-wych. Oficyna Wydawnicza P. Warszawskiej, Warszawa 2004.
[4] Liu Y., Luo J., Liu B., Hang J.: The cytocompatibility investigation oj Ti6Al4V modified with a fiuorine-contained copolymer thin film. Applied Surface Science
vol. 257 no. 15 (2011), s. 6429-6434.
[ 5 l Cimenoglua H., Gunyuza M., Kose b G .T., Baydogana
M., Ugurluc F., Senerc.: Micro-arc oxidation ofTi6Ał4V
and Ti6Al7Nb alloys for biomedical applications. Materials Characterization vol. 62 no. 3 (2011),
s. 304-311.
[6] Chen J., Zhang Q., Li Q., Fu S., Wang J.: Corrosion
and tribocorrosionbehabiors oj AJSI 316 stainless steel and Ti6Al4V alloys in artificial seawater. Transactions Nonferrous Metais Society oj China
vol. 24 no. 4 (2014), s. 1022-1031.
[7] Fazel M., Salimijazi H.R., Golozar M.A., Garsivazjazi
M.R.: A comparision ofcorrosion, tribocorrosion and
electrochemical impedance properties oj pure Ti and
Ti6Al4V alłoy treated by micro-arc oxidation process.
Applied Surface Science vol. 324 (2015), s. 751-756. [8l Qiu M., Zhang Y., Shangguan B., Du S., Yan Z.: The relationships between tri bo logical behaviour and heat-transfer capability oj Ti6Al4V alloys. Wear vol. 263 no. 1-6 (2007), s. 653-657.
[9] Chassaing G., Faure L., Philippon S., Coulibaly M.,
Tidu A., Chevrier P., Meriaux J.: Adhesive wear oj
a Ti6Al4V tribopair for a fast friction contact.
Wear vol. 320 (2014), s. 25-33.
[10] Fellah M., Labai:z M., Assala 0., Dekhil L., Taleb A., Rezag H., Iost A.: Tribological behavior ofTi-6Ał-4V and Ti-6Al-7Nb Alloys for Total Hip Prosthesis. Advances in Tribologyvol. 2014 (2014), s. 1-13.
[11] Garbiec D., Heyduk F., Wiśniewski T.: Wpływ
temperatury spiekania na gęsto§ć, mikrostrukturę i
właściwości wytrzymałościowe stopu Ti6Al4V
wytwarzanego metodq iskrowego spiekania
plazmowego (SPS). Obróbka Plastyczna Metali vol.
XXIII nr 4 (2012), s. 265-275.
[12] Garbiec D.: Iskrowe spiekanie plazmowe (SPS):
teoria i praktyka. inżynieria Materiałowa vol. 204 nr 2 (2015), s. 60-64.
oj biocompatible composite materialsfor medi-cal applications by the spark plasma sintering method (SPS)".
REFERENCES
{l} Marciniak f.: Biomateriały. Wyd. P. Ślqskiej, Gliwice 2013.
[2] ]urczyk M., ]akubowicz ].: Bionanomateriały. Wyd. P. Poznańskiej, Poznań 2008.
[3] Wierzehań T., Czarnawska E., Krupa D.: Inżynieria
powierzchni w wytwarzaniu hivmateriałów tytano-wych. Oficyna Wydawnicza P. Warszawskiej, Warszawa 2004.
{4] Liu Y., Luo ]., Liu B., Hang].: The cytocompatibility investigation oj Ti6Al4V modified wit h a fiuorine-contained copołymer thin film. Applied Surface Science vol. 257 no. 15 (2011), pp. 6429-6434.
[5] Cimenoglua H., Gunyuza M., Koseb G. T., Baydogana M., Ugurluc F., Senerc.: Micro-arc oxidation ofTi6Al4V and Ti6Al7Nb alloys for biomedical applications. Materials Characterization vol. 62 no. 3 (2011), pp. 304-311.
{6} Chen ]., Zhang Q., Li Q., Fu S., Wang ].: Corrosion
and tribocorrosionbehabiors oj AJSI 316 stainless
steel and Ti6Ał4 V ałloys in art1jicial seawater.
Transactions Nonferrous Metais Society oj China
vol. 24 no. 4 (2014), pp. 1022-1031.
[7] Fazel M., Salimijazi H.R., Golozar M.A., Garsivazjazi M.R.: A comparision ofcorrosion, tribocorrosion and electrochemical impedance properties oj pure Ti and Ti6Al4V alloy treated by micro-arc oxidation process. Applied Surface Science vol. 324 (20 15 ), pp. 751-756. [8} Qiu M., Zhang Y., Shangguan B., Du S., Yan Z.:
The relationships between tribo/agical behaviour and heat-transfer capabili ty oj Ti6Al4V alloys. Wear vol.
263 no. 1-6 (2007), pp. 653-657.
[9] Chassaing G., Faure L., Philippon S., Coulibaly M.,
Tidu A., Chevrier P., Meriaux ].: Adhesive wear oj a Ti6Al4V tribopair for a fast friction contact.
Wear vol. 320 (2014), pp. 25-33.
[10} Fellah M., Labaiz M., Assala 0., Dekhil L., Taleb A., Rezag H., Tost A.: Tribological behavior ofTi-6Al-4V
and Ti-6Al-7Nb Alloys for Total Hip Prosthesis. Advances in Tribology vol. 2014 (2014), pp. 1-13. [I 1} Garbiec D., Heyduk F., Wiśniewski T.: Wpływ
temperatury spiekania na gęstość, mikrostrukturę i
właściwości wytrzymałościowe stopu Ti6Al4V
wytwarzanego metodq iskrowego spiekania
plazmowego (SPS). Obróbka Plastyczna Metali vol.
XXJII nr 4 (2012), pp. 265-275.
[I 2] Garbiec D.: Iskrowe spiekanie plazmowe (SPS):
teoria i praktyka. inżynieria Materiałowa vol. 204 nr 2 (2015), pp. 60-64.
Garbiec D., Mróz A., Wiśniewski T., Miler M., Heyduk F., Gierzyr!ska-Dolna M.: Wpływ ciśnienia prasowania i szybkości
nagrzewania na zużycie tribologiczne spieków z proszku Ti6Al4V wytwarzanych metodą SPS. Obróbka Plastyczna Metali
Influence ofcompaction pressure and a heating rateon tribalagi cal wear ofsinters from Ti6Al4V powder... 157
[13] Minga Q., Yong-Zhen Z., Baob S., San-Ming D., Zhen-Wei Y.: The relationships between tribological behaviour and heat-transfer capabili ty oj Ti6Ał4V alloys. Wear, vol. 263 no. 1-6 (2007), s. 653-657. [14] Luo Y., Yang L., Tian M.: Influence ofBio-Lubricants
on the Tribological Properties oj Ti6Al4V Alloy. Journal oj Bionic Engineering vol. 10 no. l (2013), s. 84-89.
[13] Minga Q., Yong-Zhen Z., Baob S., San-Ming D.,
Zhen- Wei Y.: The relationships between tribological behaviour and heat-transjer capabili ty oj Ti6Al4V alloys. Wear, vol. 263 no. 1-6 (2007), pp. 653-657. [14] Luo Y., Yang L., Tian M.: Influence oj Bio-Lubricants
on the Tribological Properties oj Ti6Al4V Ałloy. Journal oj Bionic Engineering vol. 10 no. l (2013), pp. 84-89.
Garbiec D., Mróz A., Wiśniewski T., Miler M., Hcyduk F., Gierzyńska-Dolna M.: Influence of compaction pressure and a heating rate
