Bu çalışmada, %5 hidroksiapatit (HA)-%95 titanyum (Ti) kompozit kaplamalar, Tungsten İnert Gaz (TIG) kaynak yöntemi kullanılarak 90A, 100A ve 110A kaynak akımlarında Ti-6Al-4V (Ti64) altlıklar üzerine üretilmiştir. Kaynak akımının mikroyapısal, mekanik, elektrokimyasal ve biyolojik özellikler üzerindeki etkileri sistematik olarak incelenmiştir. ASTM E190 eğme testlerine göre, arayüz yapışma mukavemeti artan kaynak akımıyla artmıştır. Elektrokimyasal in vitro korozyon testleri akıma sınırlı bağımlılık gösterdi, ancak 100 A kaplama en düşük korozyon akımı yoğunluğunu (6.93×10-2 μA·cm-2) ve en yüksek polarizasyon direncini (12800 Ω) sergiledi ve en pasif yüzey davranışını gösterdi. İn vitro simüle edilmiş vücut sıvısı (SBF) testleri, 90A kaplamanın optimum apatit benzeri tabaka oluşumunu desteklediğini gösterdi. Genel olarak, kaynak akımı kaplamaların mikro yapısını, kimyasal kararlılığını, mekanik dayanımını, korozyon direncini ve biyoaktivitesini güçlü bir şekilde etkiledi. Hepsi arasında, 90A yapısal kararlılık için, 100A elektrokimyasal performans için ve 110A mekanik yapışma için optimumdur. Bu nedenle, TIG kaynak işlemi metalik yüzeylerde biyofonksiyonel kaplamalar üretmek için umut verici bir yaklaşımdır.
FYL-2024-11226
In this study, 5% hydroxyapatite (HA)-95% titanium (Ti) composite coatings were fabricated on Ti-6Al-4V (Ti64) substrates using the Tungsten Inert Gas (TIG) welding method at welding currents of 90A, 100A, and 110A. The effects of welding current on the microstructural, mechanical, electrochemical, and biological properties were systematically investigated. According to ASTM E190 bending tests, interfacial adhesion strength increased with increasing welding current. Electrochemical in vitro corrosion tests showed limited dependence on current, though the 100A coating exhibited the lowest corrosion current density (6.93×10-2 μA·cm-2) and highest polarization resistance (12800 Ω), indicating the most passive surface behavior. In vitro simulated body fluid (SBF) tests demonstrated that the 90A coating promoted optimal apatite-like layer formation. Overall, the welding current strongly affected the coatings’ microstructure, chemical stability, mechanical strength, corrosion resistance, and bioactivity. Among all, 90A was optimal for structural stability, 100A for electrochemical performance, and 110A for mechanical adhesion. Thus, the TIG welding process is a promising approach for producing biofunctional coatings on metallic substrates.
FYL-2024-11226
The authors would like to thank Van Yuzuncu Yil University, Scientific Research Projects Coordination Unit (Project no: FYL-2024-11226) for the financial support of this study.
| Primary Language | English |
|---|---|
| Subjects | Material Design and Behaviors |
| Journal Section | Research Article |
| Authors | |
| Project Number | FYL-2024-11226 |
| Submission Date | October 17, 2025 |
| Acceptance Date | December 1, 2025 |
| Publication Date | March 3, 2026 |
| IZ | https://izlik.org/JA77ZE86AM |
| Published in Issue | Year 2026 Volume: 29 Issue: 1 |