플라즈마 이온질화에 따른 STS 630의 기계적 특성과 세포독성에 관한 융합적 연구 = Mechanical Properties and cytotoxicity of nitrided 630 Stainless by ion nitriding

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this study, we have examined the possibility to improve the material properties and biocompatibility of the 630 stainless steel for the application of medical instruments. The evaluation of mechanical properties and biocompatibility of the 630 stainless steel were studied by aging, nitriding, SEM measurement, Vicker’s hardness, tensile strength and MTT cytotoxicity using IGF cells, respectively. The results showed that the tensile strength and Vicker’s hardness of 630 stainless steel was increased with aging and ion nitriding time. The cytotoxicities of the 630 stainless decreased compared with the 420 stainless on MTT cytotoxicity using IGF cells. Ion nitriding of 630 stainless led to an enhanced application of medical instruments and biocompatibility performance.

국문 초록 (Abstract)

STS 630에 이온질화를 통한 기계적 특성 및 세포독성을 고찰하여 의료기구용으로 활용중인 STS 420 소재의 대체 가능성을 융합적으로 고찰하고자 하였다. STS 630 합금을 480℃에서 1시간 시효처리 후 온도, 시간, 압력, 질소투입량의 변화를 통하여 이온질화 최적조건을 선정하고, 미세조직, 경도, 인장강도 등 기계적 특성의 변화와 섬유아세포(IGF cell)를 이용한 MTT 세포독성 시험을 수행하였다. STS 630의 경도는 시험결과 400℃에서 질화시간 3시간 이상일 때 시간에 따라 증가하며, 질소가스 투입량에 비례하여 질화층의 두께와 표면경도가 증가함을 알 수 있었다. STS 630의 인장강도는 시효처리와 이온질화에 의해 34%의 향상이 되었으며, 의료기구로서의 적합성을 확인하기 위하여 섬유아세포(IGF cell)를 이용한 MTT 세포독성 시험의 경우에는 대조군(STS 420)에서만 세포 독성이 관찰되고, STS 630의 경우에는 세포독성이 나타나지 않아 의료기구로서의 적합성은 있는 것으로 판단된다.

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