Hodnocení mikrostruktury 3D tištěné slitiny TiNbTaSn po tepelném zpracování

Abstract

Práce se zabývá vyhodnocením mikrostruktury 3D tištěné slitiny Ti24Nb4Ta8Sn před a po tepelném zpracování. Důvodem je snaha o nahrazení Ti6Al4V. Teoretická část je věnována titanu, titanovým slitinám, 3D tisku a tepelnému zpracování. V experimentální části jsou popsány zkoušky tvrdosti a nanoindentace, ze které byl určen redukovaný modul pružnosti. Dále je zde popsána analýza chemického složení zaměřeného na lokalizaci cínu ve slitině, protože se jedná o potenciální materiál pro lékařské implantáty. V závěru je posouzena vhodnost slitiny pro výrobu kostních implantátů. Po provedení tepelného zpracování bylo docíleno homogenní struktury, tvrdost klesla o zhruba 100 HV. Nebylo docíleno očekávaného poklesu modulu pružnosti v porovnání s Ti6Al4V.

The thesis deals with the evaluation of the microstructure of the 3D printed alloy Ti24Nb4Ta8Sn before and after heat treatment. The reason is the effort to replace Ti6Al4V. The theoretical part is dedicated to titanium, titanium alloys, 3D printing and heat treatment. The experimental part describes the hardness and nanoindentation tests, from which the reduced modulus of elasticity was determined. Furthermore, an analysis of the chemical composition focused on the localization of tin in the alloy is described here, as it is a potential material for medical implants. In the end, the suitability of the alloy for the production of bone implants is assessed. After the heat treatment, a homogeneous structure was achieved, the hardness decreased by approximately 100 HV. The expected decrease of modulus of elasticity compared to Ti6Al4V was not achieved.