Streszczenie: W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości stopu Ti6Al7Nb stosowanego w systemach biotribologicznych. Porównano ze sobą stop poddany następującym obróbkom fizykochemicznym: polerowaniu, piaskowaniu, trawieniu oraz piaskowaniu i trawieniu. Za pomocą mikroskopii skaningowej i konfokalnej obserwowano morfologię i topografię powierzchni. Identyfikację pierwiastków wykonano przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego wyposażonego w mikroanalizator EDS. Badania tarciowe zrealizowano w skojarzaniu kula-tarcza w ruchu posuwisto zwrotnym w warunkach tarcia technicznie suchego oraz tarcia ze smarowaniem płynem Ringera. Do wyznaczenia kąta zwilżania wykorzystano tensjometr optyczny.
W wyniku zastosowanych obróbek fizykochemicznych uzyskano powierzchnie o zróżnicowanej morfologii oraz strukturze geometrycznej powierzchni. Najbardziej jednorodną powierzchnią charakteryzowała się próbka polerowana oraz trawiona. Stwierdzono, że chropowatość powierzchni znacząco wpływa na właściwości tribologiczne- dla próbek charakteryzujących się mikrochropowatością powierzchni uzyskano najlepsze charakterystyki w warunkach tarcia technicznie suchego. Natomiast w warunkach smarowania płynem Ringera były one najlepsze dla próbek wyróżniających się nanochropowatością. Płyn Ringera wpłynął na zmniejszenie oporów ruchu o około 20%. Wykazano również negatywny wpływ rozwinięcia powierzchni na zwilżalność.
Abstract: The paper presents the results of studies of Ti6Al7Nb alloy properties used in biotribological systems. The following physicochemical treatments of the alloy were compared: polishing, sandblasting, etching as well as sandblasting and etching. Element identification was performed using scanning electron microscope equipped with an EDS microanalyzer. Scanning and confocal microscopy was used to observe surface morphology and topography. Frictional tests were carried out using a ball-disk coupling in reciprocating motion in technically dry friction and friction with lubrication with Ringer’s solution. An optical tensiometer was used to determine the contact angle. As a result of the applied physicochemical treatments, surfaces of different morphology and geometric surface structure were obtained. The polished and etched sample had the most homogeneous surface. It was found that surface roughness significantly influences tribological properties – for the samples characterized by micro roughness of the surface the best characteristics were obtained under conditions of technically dry friction. However, under the conditions of lubrication with Ringer's solution, the properties were the best for the samples characterized by nanoroughness. Ringer's solution reduced resistance to motion by approximately 20%. A negative influence of surface development on wetting was also found.
Pełny tekst 
DOI