بررسي خواص متالورژيكي و عوامل موثر بر شكست صفحات شكستگي استخوان از جنس فولاد زنگ نزن L316

بررسي خواص متالورژيكي و عوامل موثر بر شكست صفحات شكستگي استخوان از جنس فولاد زنگ نزن L316

در سال هاي اخير با توجه به كاربرد وسيع فولادهاي زنگ نزن L316 به عنوان پلاك هاي شكستگي تثبيت كننده، در بدن انسان مورد توجه بوده است. جديدترين مطالعات بر روي خواص سطحي و متالورژيكي اين مواد متمركز شده است. اين مواد به علت زيست سازگاري با محيط بدن و خواص مكانيكي بالا، پرمصرف ترين بيومواد داخل بدن انسان محسوب مي شوند. در اين تحقيق پلاك هاي تامين شده از چهار منبع متفاوت مورد بررسي قرار گرفت. اين بررسي ها در سه مرحله انجام گرفت كه مرحله اول، در حالت پلاك هاي توليد شده، مرحله دوم پلاك هاي استفاده شده در بدن و مرحله سوم پلاك هايي كه دچار شكستگي شده اند. چهار مارك تجاري از پلاك هاي فولادي رايج انتخاب شده است. مارك آلماني (AESCULA)، مارك سوييسي (SANTEZ)، مارك هندي (SIORA) و مارك ايراني (SINA). اين پلاك ها تحت آزمايش هاي مكانيكي نظير ضربه، سختي و خستگي مطابق استاندارد قرار گرفته اند. ريزساختار نيز توسط ميكروسكوپ نوري، آناليز شيميايي و همچنين سطح شكست توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) بررسي شد و نوع شكست مشخص شد. آزمايش خوردگي شبيه سازي شده در بدن انسان، توسط محلول هنك جهت برآورد ميزان خوردگي پلاك ها مورد مطالعه و بررسي قرار گرفته است. هدف بررسي ها در اين تحقيق، ارزيابي كيفي و تعيين كيفيت بالاتر از نظر داشتن خواص مكانيكي و مقاومت در برابر شكست مي باشد. همچنين بدون در نظر گرفتن مارك تجاري، بررسي روش هايي كه به هر صورت ممكن چه پزشكي و يا متالورژيكي، از شكست ايمپلنت ها در داخل بدن جلوگيري به عمل آورد. نمونه ايراني تا حدود زيادي مشابه نمونه سوييسي و آلماني مي باشد و نمونه هندي از لحاظ ريز ساختار، تركيب شيميايي و خواص مكانيكي با استاندارد پزشكي تطابق ندارد و وجود فازهاي ثانويه دليل بر شكست اين نوع ايمپلنت در بدن مي باشد.

In recent years, more attention is paid to stainless Steel 316L as fracture plate and fixation in humanʹs body. Present studies are focused on surface and metallurgical properties of this material. Biocompatibelity of this material and its superior mechanical properties has made it the most demanded biomaterial. In this research, four different implants are investigated in three stages. Four commercial brands of implants from Germany, Switzerland, India and Iran are selected. Mechanical tests such as impact, hardness and fatigue are done on this implant, according to their corresponding standard. Scanning electronic microscope (SCM) is used to investigate surface fracture, and optical microscope for microstructure, to determine kind of fracture. Corrosion test is simulated in the body using hank solution to determine implant corrosion. Aim of this research is quality evaluation with respect to mechanical properties and failure resistance. Moreover, regardless of brand it is aimed to investigate medical/metallurgical methods to present implant failure inside the body. Iranian brand is more or less similar to Sweden and German brand, however, Indian brand is not compatible to medical standards in term of microstructure, chemical composition and mechanical properties.