첨가제 제조된 CoCrMo 합금의 기계적 특성에 대한 다공성과 열처리의 효과

골 mimic을 위한 금속 생체 재료의 스트레스 실드 효과를 최소화하기 위해, 선택적 레이저 용융(SLM) 공정을 통해 20, 40, 60 및 80%의 설계된 체적 다공성을 가진 체심 입방체(bcc) 단위 세포 기반 다공성 CoCrMo 합금이 제작되었습니다. 기계적 반응과 안정성을 향상시키기 위해 용액 어닐링과 노화로 구성된 열처리 공정이 적용되어 ε-육각 밀집(hcp) 구조의 체적 분율을 증가시켰습니다. 본 연구에서는 제조된 다양한 체적 다공성이 as-built 및 열처리된 CoCrMo 합금의 압축 기계적 특성에 미치는 영향을 조사했습니다. 두 가지 조건 모두에서 설계된 체적 다공성이 증가함에 따라 탄성 계수와 항복 강도가 극적으로 감소했습니다. 설계된 체적 다공성이 80%인 CoCrMo 합금의 탄성 계수와 항복 강도가 뼈 조직과 가장 근접한 값을 보였습니다. 서로 다른 강화 메커니즘을 정량화하여 두 조건에서 측정된 항복 강도에 대한 기여 역할을 파악했습니다. 상대 탄성 계수와 항복 강도의 실험 결과는 분석 및 시뮬레이션 모델링 분석과 비교되었습니다. Gibson-Ashby 이론 모델이 결정격자 CoCrMo 구조의 변형 거동을 예측하기 위해 수립되었습니다.