تأثیر کلسیم بر رفتار خوردگی آلیاژ زیست‌تخریب‌پذیر Mg-5Zn-1Y

Abstract

امروزه آلیاژهای منیزیم به عنوان بایومواد زیست‌تخریب‌پذیر نسل جدید، توجه محققین زیادی را به خود جلب کرده‌اند. در این پژوهش، رفتار خوردگی آلیاژ ریختگی Mg-5Zn-1Y محتوی مقادیر مختلف کلسیم (0، 1/0، 5/0 و 1 درصد وزنی) مورد بررسی قرار گرفته ‌است. ریزساختار آلیاژها با استفاده از میکروسکوپ‌های نوری و الکترونی روبشی تحت مطالعه قرار گرفت و ترکیب فازهای موجود به کمک پراش اشعه ایکس تعیین شدند. رفتار خوردگی آلیاژهای ریختگی نیز به کمک آزمون‌های الکتروشیمیایی پولاریزاسیون و غوطه‌وری مورد سنجش قرار گرفت. نتایج متالوگرافی نشان داد که ریزساختار آلیاژ Mg-5Zn-1Y شامل زمینه α-Mg و فاز لایه‌ای شکل Mg3YZn6 در مرزدانه می‌باشد. از طرفی افزودن کلسیم باعث ریز شدن ریزساختار و تشکیل رسوبات پیوسته فاز Ca2Mg6Zn3 در مرزهای دانه می‌گردد. منحنی‌های پولاریزاسیون، منطقه پسیو را نشان ندادند که این امر حاکی از ایجاد پولاریزاسیون فعال می‌باشد که بیانگر افزایش سرعت خوردگی به دلیل ریز شدن دانه‌ها در اثر افزایش درصد کلسیم می‌باشد. همچنین نتایج غوطه‌وری و پولاریزاسیون نشان دادند که آلیاژ Mg-5Zn-1Y-0.1Ca کم-ترین سرعت خوردگی را در بین آلیاژهای دیگر دارد و آلیاژ محتوی مقادیر بیشتر کلسیم به دلیل تشکیل فاز کاتدی Ca2Mg6Zn3 موجب افزایش خوردگی زمینه می‌گردد.