مروري بر تأَثير دما و نسبت اكستروژن بر رفتار خوردگي آلياژهاي منيزيم در محيط بدن

A review of the effect of extrusion tempreture and ratio on biocorrosion behavior of magnesium alloys

منيزيم از زيست مواد نسل سوم مي باشد كه علاوه بر خواص زيست سازگاري و زيست تخريب پذيري مطلوب، قابليت ترميم مجدد بافت آسيب ديده را فراهم مي سازد. با اين حال فلز منيزيم خالص، فاقد استحكام كششي و مقاومت به خوردگي كافي به عنوان يك زيست ماده است. به همين دليل با بكارگيري فرايندهاي آلياژسازي، عمليات حرارتي و يا كارمكانيكي گرم به خصوص اكستروژن گرم، استحكام و مقاومت خوردگي اين فلز بهبود مي يابد. در حين انجام فرايند اكستروژن گرم منيزيم و در نتيجه تبلور مجدد ديناميكي، اندازه دانه نهايي آلياژ منيزيم كاهش يافته و همگن تر شدن ريزساختار اتفاق مي¬افتد كه علاوه بر افزايش استحكام، بهبود مقاومت خوردگي آلياژ را نيز به دنبال دارد. پارامترهاي اكستروژن گرم، نظير دما و نسبت اكستروژن از عوامل مهم و تأثيرگذار در خواص نهايي آلياژ مي¬باشند. نتايج تحقيقات مختلف نشان دهنده اين موضوع است كه در فرايند اكستروژن، با افزايش دماي فرايند، تبلور مجدد ثانويه در آلياژ رخ داده و اندازه دانه نهايي آلياژ منيزيم افزايش يافته و نرخ خوردگي آلياژ افزايش مي يابد. همچنين، در دماي ثابت، با افزايش نسبت اكستروژن (تا حدي كه رشد دانه اتفاق نيافتد)، دماي تبلور مجدد در آلياژ منيزيم كاهش يافته و درصد دانه هاي تبلور مجدد يافته افزايش مي يابد، در نتيجه ريزساختار همگن¬تر شده و از حجم اندازه اندازه دانه هاي متفاوت كاسته شده و مقاومت به خوردگي آلياژ منيزيم بهبود مي¬يابد.

Magnesium, as the third generation of the biomaterials, with desirable biocompatibility and biodegradability, is able to provide regeneration of damaged tissue. However, pure magnesium, as a biomaterial, lacks enough tensile strength and corrosion resistance. Consequently, strength and corrosion resistance of pure magnesium are improved using the processes of alloying, heat treatment and hot mechanical working, particularly hot extrusion. In the course of hot extrusion, dynamic recrystallization (DRX) takes place, resulting in grain refining as well as microstructure homogenizing which improves strength and corrosion resistance. Hot extrusion parameters such as temperature and extrusion ratio are of the most important and influential factors on the final properties of magnesium alloys. The results of various researches have shown that increasing the extrusion temperature brings about secondary recrystallization in magnesium alloy, leading to grain coarsening in final microstructure and increasing corrosion rate. Moreover, it has been shown that at a constant temperature, with increasing extrusion rate to the extent that no grain growth happens, the recrystallization temperature decreases and the percentage of recrystallized grain increases. This enhances microstructure homogeneity and reduces the volume of grain size differences, resulting in an improved corrosion resistance of magnesium alloy.