R. Büscher, B. Gleising, W. Dudzinski, A. Fischer
June 11, 2013
Abstract
Kurzfassung In der vorliegenden Untersuchung sollen die Verschleißmechanismen in künstlichen Metall-Metall- Hüftgelenkspaarungen mit Hilfe von durchstrahlungselektronenmikroskopischen Methoden bestimmt werden. So kann gezeigt werden, dass es im Randbereich von Kobaltbasislegierungen durch plastische Deformation zu einer Neuordnung der Gefügestruktur kommt. Unterhalb der Artikulationsflächen bilden sich Stapelfehler und hexagonaler Martensit sowie ein rekristallisiertes, nanokristallines Gefüge. Dabei stabilisieren die Gitterfehler die rekristallisierte Randschicht, in der nach Auswertung der Elektronenbeugung martensitische Körner mit einer mittleren Größe von unter 100 nm dominieren. Zusammen mit parallel zur Oberfläche verlaufenden Rissen durch die nanokristalline Randschicht kann der wirkende Verschleißmechanismus hergeleitet und schließlich die für das tribologische System der künstlichen Hüfte charakteristischen Verschleißpartikel erklärt werden. Demnach versagt der Werkstoff durch Oberflächenzerrüttung in einer dynamisch rekristallisierten und umgewandelten Randzone, was zu der Ablösung von nanoskopischen und martensitischen Partikeln führt.