Nanoindentation measurements of AISI 316L SS biomaterial samples after annual immersion in Ringer's solution followed by electrochemical polishing in a magnetic field

摘要

Nanoindentation studies were performed on AISI 316L austenitic stainless steel after its electropolishing under varied conditions and keeping such obtained samples in the Ringer's solution for a year period of time. The Young's modulus of elasticity and hardness were investigated. The mechanical properties of AISI 316L stainless steel biomaterial demonstrated an evident dependence on the treated electropolishing conditions. After magnetoelectropolishing (MEP) treatment some improvement in mechanical properties of the same steel biomaterial is observed in comparison with the ones after a standard electropolishing (EP).%W artykule przedstawiono wyniki pomiarów nanoindentacji próbek (o wymiarach 30x30x1 mm) wykonanych z austenitycznej stali kwaso-odpornej AISI 316L. Próbki poddano polerowaniu elektrolitycznemu w warunkach standardowych (EP), oraz elektropolerowaniu w polu magnetycznym (MEP). Tak przygotowane próbki zostały zanurzone w roztworze Ringera i przetrzymane w temperaturze około 25 ℃ przez okres jednego roku. Po roku czasu próbki wyjęto, wypłukano w wodzie destylowanej i wysuszono. Następnie wykonano nanoindentację na urządzeniu do testowania 950 Tribolndenter™. Badano moduł sprężystości Younga oraz nanotwardość materiału. Wyniki badań pokazują, że własności mechaniczne stali AISI 316L zależą od warunków polerowania elektrolitycznego (EP). Po magnetoelektropolerowaniu (MEP) następuje poprawa niektórych własności mechanicznych biomateriału AISI 316L w porównaniu z wynikami uzyskanymi po standardowym elektropolerowaniu (po rocznym zanurzeniu próbek w roztworze Ringera). Wyniki badań są zgodne z dotychczasowymi rezultatami autorów i wskazują na możliwości modyfikacji wybranych właściwości mechanicznych biomateriałów metalowych, w tym przypadku —stali AISI 316L.