Long term and electrochemical corrosion investigation of cold worked AISI 316L and 316LVM stainless steels in simulated body fluid

Talha, Mohd; Behera, C.K.; Kumar, Satish; Pal, Om; Singh, Gurmeet; Sinha, O. P.

doi:10.1039/c3ra47881e

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“…4,5 Materials satisfying the above characteristics could act as suitable candidates for implant applications. 1-3 Some of the major issues viz., bioactivity, corrosion resistance to the physiological environment etc., need to be addressed when the implant is in service.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Surface characteristics, corrosion resistance and MG63 osteoblast-like cells attachment behaviour of nano SiO₂–ZrO₂ coated 316L stainless steel

Arthanari

Rajendran

2015

RSC Adv.

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2 (NZ) and SiO 2 -ZrO 2 (NSZ) mixed oxide coatings on to 316L stainless steel (SS) were developed by a simple sol-gel technique with varying Si : Zr ratios (100 : 0, 70 : 30, 50 : 50 and 0 : 100).Surface characteristics, corrosion resistance and the initial cell attachment behaviour of MG63 osteoblasts are studied. The formation of the NSZ mixed oxide was ensured from the shift in the Si-O-Si asym band to a lower wave number with increasing Zr content in attenuated total reflectance infra-red (ATR-IR) spectra. X-ray diffraction studies also further confirmed the formation of mixed oxides. The formation of a spherical particle with a nanometre scale was confirmed from scanning electron microscopy (SEM) images and the particle size reduced as the Zr content increased. The simulated body fluid (SBF) contact angle values of NS, NSZ-73 and NSZ-55 were reduced to about three and two times compared to NZ and uncoated 316L SS respectively. Potentiodynamic polarization studies revealed the lower corrosion current density (i corr ) values for all the coated 316L SS. In particular, NSZ coatings exhibited significant reduction in i corr values, further confirming that the addition of Zr to NS improved their corrosion resistance in a SBF solution. The initial attachment of MG 63 osteoblast-like cells on uncoated and coated 316L SS was studied using fluorescent microscopy by nuclei and actin protein staining. The results showed that the cell attachments were good for NS, NSZ-73 and NSZ-55 with the development of actin stress fibres with flattened cell morphology. However, the cell attachment was not significant for NZ. The variation in cell attachment behaviour is attributed to the surface characteristics and hydrophilic/hydrophobic nature of the coatings.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Surface characteristics, corrosion resistance and MG63 osteoblast-like cells attachment behaviour of nano SiO₂–ZrO₂ coated 316L stainless steel

Arthanari

Rajendran

2015

RSC Adv.

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“…Existem evidências que o trabalho a frio pode afetar a resistência à corrosão por pites. Isso é devido a deformação de subestruturas, como arranjos planares de discordâncias e o aparecimento de maclas que podem ser introduzidas por deformação a frio (TALHA et al, 2014). Trabalho a frio é realizado em aços inoxidáveis como forma de aumentar sua resistência mecânica e, consequentemente, o seu desempenho.…”

Section: Interações Mecânicas Químicas E Bioquímicas Nos Biomateriaiunclassified

“…A dureza aumenta com o aumento do percentual de redução da espessura, devido ao encruamento. Esse aumento de dureza pode ser atribuído ao aumento da densidade de discordâncias (TALHA et al, 2014).…”

Section: Interações Mecânicas Químicas E Bioquímicas Nos Biomateriaiunclassified

“…As legendas (a), (b) e (c) representam respectivamente as condições solubilizado, 10 % e 20 % de trabalho a frio. O trabalho a frio aumentou a resistência à corrosão desses aços (TALHA et al, 2014). (MULEY et al, 2016).…”

Section: Interações Mecânicas Químicas E Bioquímicas Nos Biomateriaiunclassified

“…Isso limita a aplicação desses materiais em biossistemas. A resistência à corrosão é afetada pelos parâmetros metalúrgicos, trabalho a frio, composição química, inclusões, tratamento térmico, tamanho de grão, sensitização, e precipitados secundários, quando na presença de cloretos e outros haletos, como F -, Bre I - (SEDRIKS, 1996;TALHA et al, 2014).…”

Section: Introductionunclassified

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Efeito da deformação plástica uniaxial na resistência à corrosão-fadiga do aço inoxidável ISO 5832-1

Naville¹

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Processos de deformação plástica modificam o comportamento à fadiga dos aços inoxidáveis. A combinação desse efeito com um meio corrosivo pode afetar o comportamento frente à corrosãofadiga do material. Isso ocorre por meio de interações entre o meio e a superfície do material deformado, particularmente com as bandas de escorregamento, inclusões e defeitos superficiais que, simultaneamente com o carregamento cíclico, levam à quebra do filme passivo. É esperado que diferentes sentidos de deformação plástica uniaxial apresentem diferentes efeitos no comportamento à corrosão-fadiga, uma vez que a extensão das interações superficiais é diferente em cada caso. Nesse estudo, o efeito da deformação plástica uniaxial em dois sentidos, de tração e de compressão, na resistência à corrosão-fadiga do aço inoxidável ISO 5832-1, material usado em implantes ortopédicos de fixação interna, do tipo placa óssea, foi investigado. Corpos de prova foram submetidos a deformação plástica em compressão ou em tração e, depois, a um condicionamento prévio seguido do ensaio de corrosão-fadiga. Os testes de corrosão-fadiga foram realizados com circulação de dois meios corrosivos. O primeiro meio consistiu em uma solução PBS com 0,9 % em massa de NaCl em água deionizada (pH neutro). O segundo meio de solução com 0,9% de NaCl, 1% H2O2 e 1% Albumina (pH 3), todas as porcentagens em massa. Os dois meios foram utilizados na temperatura de 37 ± 1 o C. Amostras como recebidas (sem deformação uniaxial) no estado solubilizado também foram ensaiadas para comparação com as amostras deformadas. Os ensaios com a solução PBS não produziram corrosão por pite e a deformação plástica, seja em tração ou compressão, aumentou a resistência à corrosão-fadiga, comparadas ao material isento de deformação plástica. Todavia, na solução com cloreto de sódio, H2O2 e albumina (pH 3), houve redução da resistência à corrosão-fadiga em todas as condições de teste, comparando-se ao uso da solução PBS. Esse efeito foi mais pronunciado para os corpos de prova previamente deformados plasticamente por tração em comparação aos deformados por compressão. A exposição a esta solução promoveu pites de corrosão no carregamento cíclico que atuaram como concentradores de tensão e, consequentemente, aceleraram a falha por corrosão-fadiga. Palavras-chave: implantes; biomateriais; corrosão-fadiga; deformação plástica uniaxial, aço inoxidável.

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Influence of dry sliding wear on the corrosion behavior of AISI 420

Gassner

Palkowski

Hadi

2022

Materials & Corrosion

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In this study, the effect of various normal loads on the dry sliding wear, microstructure evolution, and resulting corrosion behavior of martensitic AISI 420 were investigated. The results revealed adhesion-dominated wear with material transfer and particles, leading to the formation of a lamellar microstructure containing delamination and pores around partly broken carbides. The microstructure evolution resulted in a significant decrease of the local corrosion resistance in 0.15 M NaCl solution, which was accompanied by a high concentration of corrosion sites within the worn areas. Dissolution inside the wear tracks was concentrated on the deformed microstructure. As the normal load increased, the effects of the wear intensified, further reducing the local corrosion resistance.

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Long term and electrochemical corrosion investigation of cold worked AISI 316L and 316LVM stainless steels in simulated body fluid

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Surface characteristics, corrosion resistance and MG63 osteoblast-like cells attachment behaviour of nano SiO₂–ZrO₂ coated 316L stainless steel

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Surface characteristics, corrosion resistance and MG63 osteoblast-like cells attachment behaviour of nano SiO2–ZrO2 coated 316L stainless steel

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