Yusuf KAYALI, Yılmaz YALÇIN, Şükrü TALAŞ, Ceylan TAŞKIN

H2 Plazma Ön İşleminden sonra Anodik Oksidasyon Uygulanmış Ti6Al4V Alaşımının Elektrokimyasal Korozyon Davranışının İncelenmesi

Çalışmada, ?16 mm çapında ve 6 mm kalınlığında Ti6Al4V alaşımı (Grade 5) numune kullanılmıştır. Yüzeyleri metalografik olarak hazırlanan numuneler ultrasonik banyoda alkol ile temizlenerek yüzey işlemine uygun hale getirilmişlerdir. H2plazma ön işleminden sonra Anodik oksidasyon işlem için elektrolit olarak 0,15 M Hidroflorik asit, %0.3 NH4F ve %2 H2O içeren Etilen Glikol, 1M H2SO4(Sülfürik Asit) ve 1M H3PO4(Fosforik Asit) çözeltileri kullanılmış ve işlemler 2 farklı voltaj seviyesi (20 V ve 120 V) ve 60 dakika oksidasyon süresinde gerçekleştirilmiştir. Elektrokimyasal korozyon deneyleri SBF (simule Body Fluid) çözeltisinde 1 saat bekletme süresinde gerçekleştirilmiştir. Anodik oksidasyon işlemi uygulanan numunelerin yüzeyinin korozyon özelliklerinin belirlenmesi için Tafel Ekstrapolarizasyon ve Lineer Polarizasyon metodları, yüzeyin karakterizasyonu için X-ışınları ve Taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılmıştır. Taramalı elektron mikroskobu, Ti6Al4V alaşım yüzeyinde Etilen Glikol (EG) çözeltisinde nano tüp formunda oksitlerin, 0,15 M Hidroflorik asit (HF) çözeltisinde ise gözenekli oksitlerin oluştuğu gözlenmiştir. Elektrokimyasal deneyler sonucunda, uygulanan voltajın artmasıyla, SBF çözeltisinde numunelerin korozyon direncinin azaldığı tespit edilmiştir

Investigation of Electrochemical Corrosion Behavior Of Anodic Oxidized Ti6Al4V Alloy After H2 Plasma Pretreatment

In the study, Ti6Al4V alloy (Grade 5) samples with a diameter of 16 mm and a thickness of 6 mm were used. The specimens whose surfaces were prepared metallographically were cleaned with ultrasonic bath alcohol and made suitable for surface treatment. After H2 plasma pretreatment, Ethylene Glycol, 1M H2SO4 (Sulfuric Acid) and 1M H3PO4 (Phosphoric Acid) solutions containing 0.15 M Hydrofluoric acid, 0.3% NH4F and 2% H2O were used as electrolytes for the anodic oxidation process and the treatments were carried out at 2 different voltage levels of 20 V and 120 V with a standard duration of and 60 minutes. Electrochemical corrosion experiments were carried out in SBF (simule Body Fluid) solution for 1 hour. Tafel Extrapolarization and Linear Polarization methods were used to determine the corrosion characteristics of the surface of the samples subjected to anodic oxidation, X-rays and scanning electron microscopy (SEM) were used for surface characterization. Scanning electron microscopy revealed formation of nano-tube oxides in the ethylene glycol (EG) solution and porous oxides in the 0.15 M hydrofluoric acid (HF) solution on the Ti6Al4V alloy surface. As a result of the electrochemical experiments, it was found that the corrosion resistance of the samples decreased in the SBF solution by increasing the applied voltage

PDF

___

Albayrak, Ç., 2008. CP-Titanyumun Anodizasyonu, Yüksek Lisans Tezi, Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimler Enstitüsü, Erzurum, 91.
Arslan, H., Çelikkan, H., Örnek, N., Ozan, O., Ersoy, A.E., Aksu, M.L., 2008. Galvanic corrosion of titaniumbased dental implant materials, Journal of Applied Electrochemistry, 38, 6, 853–859
Demirel, A., 2008. Gözenekli Titanyum Oksinitrür yapıların Anodik Oksidasyon Yolu ile Üretilmesi ve Karakterizasyonu, Yüksek Lisans, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimler Enstitüsü, İstanbul, 78.
Giorgi, L., Salernitano, E., Makris, T.H., Giorgi, R., Leoni, E., Grilli, M.L., Lisi, N., 2016. Titania nanotubes selfassembled by electrochemical anodization: Semiconducting andel ectrochemical properties, Thin Solid Films 601, 28–34.
Karlsson, M., 2004. Nano-porousalumina, a potential bone implantcoating, BMC, Husargatan 3, Uppsala, B42 . Kılınç, N., Şennik, E., Öztürk, Z.Z., 2011. Fabrication of TiO2 nanotubes by anodization of Ti thinfilmsfor VOC sensing, Thin Solid Films, 520, 953–958.
Lee, T.M, Chang, E.,Yang, C.Y., 2000. A comparison of the surface characteristic sandion release of Ti6Al4V and heat-treated Ti6Al4V, J. Biomed. Mater. Res., 50, 499- 511.
Manjaiah, M., Laubscher, R.F., 2017. Effect of anodizing on surfaceintegrity of Grade 4 titanium for bio medical applications, Surface&Coatings Technology, 310, 263–272
Neide, K., Kuromoto, Renata A. Simão, Gloria A. Soar, 2007. Titanium oxide films produced on commercially pure titanium by anodic oxidation with differentvoltages Materials Characterization, 58, 2, 114-12.
Özcan, L., Yalçın, P., Alagöz, O., Yurdakal, S., 2017. Selective photoelectrocatalytic oxidation of 5- (hydroxymethyl)-2-furaldehyde in water by using Pt loaded nanotube structure of TiO2 on Ti photoanodes, Catalysis Today, 281, 205–213.
Ratner, B.D., 2001. A Perspective on Titanium Bio compatibility, in: Brunette, D.M., Tengvall, P., Texor, M., Thmsen, P., (Eds.), Titanium in Medicine, Springer, Berlin, p. 2.
Reclaru, L., Meyer, J.M., 1994. Study of Corrosion between a Titanium Implant and Dental Alloys, Journal of Dentistry, 22, 3, 159-168
Sıcakyüz, Ö., 2007. Titanyum ve Titanyum alaşımlarının Anodik Oksidasyon Davranışı ve Karakterizasyonu. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimler Enstitüsü, İstanbul, 76.
Simka, W.,Sadkowski, A., Warczak, M., Iwaniak, A., Dercz, G., Michalska, J., Maciej, A., 2011,. Characterization of passivefilmsformed on titanium during anodic oxidation, Electrochimica Acta, 56, 8962– 8968.
Songür, M., Çelikkan, H., Gökmeşe, F., Şimşek S.A., Altun, N.Ş., Aksu, M.L. 2009, Journal of Applied Electrochemistry, 39, 1259–1265
Sowa, M., Greń, K., Kukharenko, A.I., Korotin, D.M., Michalska, J., Warszyńska, L.S., Mosiałek, M., Żak, J., Pamuła, E., Kurmaev, E.Z., Cholakh, S.O., Simka, W., 2014. Influence of electropolishing and anodic oxidation on morphology, chemical composition and corrosion resistance of niobium, Materials Science and Engineering, 42, 529–537.
Xiaolong, Z.,Kyo-Han, K., Yongsoo, J., 2011. Anodic oxide films containing Caand P of titanium biomaterial, Biomaterials, 22, 2199-2206
Yang, B.,Uchida, M., Kim, H., Zhang, X., Kokubo, T., 2004. Preparation of bioactive titanium metal via anodic oxidation treatment, Biomaterials 25 ,1003–1010.