Úprava povrchu slitiny Ti-6Al-4V s využitím mikroobloukové oxidace a fyzikální depozice par

prof. Ing. Jana Seidlerová, CSc.^1,2; Ing. Roman Gabor, Ph.D.²; Mgr. Petr Běčák ^{2, 3}; Ing. Michaela Tokarčíková, Ph.D.²

¹VŠB – Technická univerzita Ostrava, Fakulta materiálově-technologická, Katedra chemie fyzikálně-chemických procesů, 17. listopadu 2172/15, 708 00 Ostrava-Poruba, Česká republika
²VŠB – Technická univerzita Ostrava, Centrum nanotechnologií CEET, 17. listopadu 2172/15, 708 00 Ostrava-Poruba, Česká republika
³VŠB – Technická univerzita Ostrava, Fakulta materiálově-technologická, Katedra materiálového inženýrství a recyklace, 17. listopadu 2172/15, 708 00 Ostrava-Poruba, Česká republika

Titan a jeho slitiny nacházejí v současnosti široké uplatnění v mnoha oborech od automobilového a leteckého průmyslu až po medicínu. Ze slitin patří mezi nejvýznamnější slitina Ti-6Al-4V, která se používá v lékařství na výrobu celé řady implantátů a chirurgických nástrojů. Přesto se otevírá prostor pro zlepšení jejich vlastností pro konkrétní implantát, zejména při výrobě velkých kloubů. Zlepšení tribologických a antikorozních vlastností povrchu může výrazně zlepšit osteorintegraci, zajistit delší živostnost i přispět ke zvýšení kvality života pacienta. Cestou k uvedenému cíli je povrchová úprava slitiny, kterou lze provádět různými postupy, mezi něž patří také mikrooblouková oxidace (MAO) a fyzikální depozice par (PVD) nebo jejich kombinace. Technologie MAO svou podstatou dovoluje několika nastavitelnými parametry měnit charakter vzniklé keramické vrstvy. Prvním krokem praktické aplikace uvedeného postupu úpravy povrchu slitiny je studium chemického a fázového složení a drsnosti vzniklé vrstvy. Na vzorcích uvedené slitiny byly v podmínkách MAO a kombinacemi PVD a MAO připraveny keramické vrstvy v prostředí kapalného alkalického elektrolytu s přídavkem glycerinu. Z hodnocení drsnosti vyplynulo, že závisí na pracovním napětí a cyklu pulzu MAO. Po prvotní úpravě povrchu fyzikální depozici par byl po aplikaci MAO vytvořen povrch s vyššími parametry drsnosti ve srovnání s povrchem, který vznikl přímou aplikací technologie MAO povrch slitiny.

Klíčová slova: : slitina Ti-6Al-4V; mikrooblouková oxidace; fyzikální depozice par; modifikace povrchu; drsnost povrchu