SCOPUS
SCIE
Study of the compression and wear-resistance properties of freeze-cast Ti and Ti‒5W alloy foams for biomedical applications
저자
Choi, Hyelim ; Shil'ko, Serge ; Gubicza, Jenő ; Choe, Heeman
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2017
작성언어
-주제어
등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
66-73(8쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>Ti and Ti‒5wt% W alloy foams were produced by freeze-casting process and their mechanical behaviors were compared. The Ti‒5W alloy foam showed a typical acicular Widmanstätten α/β structure with most of the W dissolved in the β phase. An electron-probe microanalysis revealed that approximately 2wt% W was uniformly dissolved in the Ti matrix of Ti‒5W alloy foam with few partially dissolved W particles. The compressive-yield strength of Ti‒5W alloy foam (~323MPa) was approximately 20% higher than that of the Ti foam (~256MPa) owing to the solid-solution-strengthening effect of W in the Ti matrix, which also resulted in a dramatic improvement in the wear resistance of Ti‒5W alloy foam. The compressive behaviors of the Ti and Ti‒5W alloy foams were predicted by analytical models and compared with the experimental values. Compared with the Gibson-Ashby and cellular-lattice-structure-in-square-orientation models of porous materials, the orientation-averaging method provided prediction results that are much more accurate in terms of both the Young's modulus and the yield strength of the Ti and Ti‒5W alloy foams.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Manufacturing of Ti and Ti-W alloy foams by freeze-casting method. </LI> <LI> Compressive test of Ti and Ti-W alloy foams. </LI> <LI> Evaluation of wear resistance of Ti and Ti-W alloy foams. </LI> <LI> Analytical prediction of the Young's moduli and yield strengths of Ti and Ti-5W alloy foams. </LI> </UL> </P> <P><B>Graphical abstract</B></P> <P>[DISPLAY OMISSION]</P>
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