Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

Ćwiczenie 1

Który z wymienionych stopów i stali posiada najniższy moduł Younga oraz najniższy ciężar właściwy?

RHcqjet1dBNTO

stopy na osnowie kobaltu
stale austenityczne
stopy tytanu
stale typu 316l

Ćwiczenie 2

Oceń, czy podane zdania są prawdziwe, czy fałszywe.

R1T5pCTTLm9RG

Zdanie	Prawda	Fałsz
Biomateriały to każda substancja (inna niż lek) lub materiał, które używane są w celach medycznych i wykonane wyłącznie z metalu.	□	□
Najtańszą grupą stopów stosowanych w medycynie są stale austenityczne.	□	□
Stopy z pamięcią kształtu po odkształceniu powracają do swojego pierwotnego kształtu po ochłodzeniu.	□	□
Stopy kobaltowe stosowane są do produkcji: endoprotez, płytek, drutów, grotów oraz wkrętów.	□	□

Ćwiczenie 3

Które stopy są szczególnie wykorzystywane w ortopedii?

RuXA2n23utf4k

stale austenityczne
stopy kobaltu
stopy tytanu
stopy z pamięcią kształtu

Ćwiczenie 4

Przyporządkuj grafiki, przedstawiające zastosowania, do odpowiednich rodzajów stopów.

R140LW9cPXUvP

Źródło: dostępny w internecie: Źródło: www.pixabay.com, licnecja: domena publiczna; Źródło: www.flickr.com, CC BY-SA 2.0; Źródło: www.pixabay.com, licnecja: domena publiczna; Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Ćwiczenie 4

R1YpAClVmNwUu

Ćwiczenie 5

Odporność niektórych stopów na korozję jest spowodowana tworzeniem warstwy pasywnej na ich powierzchni. Spośród podanych poniżej równań reakcji chemicznych zdecyduj, która dotyczy tego zjawiska w stali austenitycznej.

RCamuT4w0xN7X

Ćwiczenie 6

Spośród podanych cech wybierz te, którymi powinien się charakteryzować dobry biomateriał metaliczny.

R1YwKjwPJzGpr

{#dobra jakość metalurgiczna} {porowatość} {#niskie koszty wytwarzania} {#biokompatybilność} {#odporność na korozję} {#biofunkcyjność} {kruchość} {#jednorodność składu chemicznego} {#bioinertność} {#ściśle określone właściwości mechaniczne} {łatwość formowania} {#nietoksyczność} {#duża resorbowalność} {#biotolerancja} {#brak tendencji do powstawania zakrzepów}

Ćwiczenie 7

Szeroko stosowanym w medycynie materiałem o dobrych właściwościach mechanicznych jest stop tytanu Ti6Al4V ELI. Oblicz skład procentowy tego stopu na podstawie danych w tabeli.

pierwiastek	$Fe$	$O$	$N$	$C$	$H$	$Al$	$V$	$Ti$
zawartość w g	0,042	0,02184	0,0084	0,01344	0,00168	0,924	0,588	15,24264

RvUBMRg2ay9g1

Zawartość w %, 0,12, 1,01, 1,45, 3,76, 8,34, 25,86, 42,91, 74,73, 88,09

pierwiastek	Fe	O	N	C	H	Al	V	Ti
Zawartość w %

Ćwiczenie 8

Bardzo popularną stalą austenityczną, stosowaną do endoprotez ortopedycznych, jest 316 LVM. Na podstawie wykresu Schaeffera określ, jaki posiada skład mikrostrukturalny.

%wagowy pierwiastków w stali 316LVM
$C$	$Cr$	$Ni$	$Mn$	$Si$	$P$	$S$
0,024	17,4	13,6	1,7	0,57	0,025	0,003

RmyRDBQoX9whW

Odpowiedź:

RIn50yCHLdOYd

Na ilustracji znajduje się wykres. Na osi x znajduje się równoważnik chromu, a na osi y równoważnik niklu. Na górze wykresu znajduje się zakres austenitu, po lewej stronie w rogu znajduje się martenezyt, po prawej stronie w dolnym rogu znajduje się ferryt. — Wykres Schafflera uwzględniający równoważnik chromu i niklu.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

W tym celu należy wyznaczyć równoważniki niklu i chromu na podstawie wzorów:

{Ni}_{E} = 1 \cdot % Ni + 30 \cdot % C + 0,5 \cdot % Mn

{Cr}_{E} = 1 \cdot % Cr + 1 \cdot % Mo + 1,5 \cdot % Si + 0,5 \cdot % Nb + 2 \cdot % Ti

Zatem:

{Ni}_{E} = 1 \cdot 13,6 % + 30 \cdot 0,024 % + 0,5 \cdot 1,7 % = 15,17 %

{Cr}_{E} = 1 \cdot 17,4 % + 1,5 \cdot 0,57 % Si = 18,255 %

Następnie na wykresie należy wyznaczyć punkt przecięcia obydwu wielkości dla tych równoważników.

RGOCksIY8L9fH

Na podstawie otrzymanego wyniku można stwierdzić, że stop posiada czystą strukturę, bez magnetycznych ferrytów i mantenzytów.

Animacja

Dla nauczyciela