Stale 
austenityczne i 
ich zastosowanie 
w stomatologii.

Martyna Melska & Błażej Stankiewicz 

Materiały Inżynierskie z Elementami Inżynierii  

Stomatologicznej.



Stal jest to stop żelaza z węglem o 

zawartości węgla do 0,2%, 

przerabiany plastyczne i obrabiany 

cieplnie.



Austenit- roztwór stały w żelazie , 

zawierający nie więcej niż 1,7%C. 
Występuje w zakresie temperatur 

710-1535C.

Biomateriał:



Materiał biomedyczny przeznaczony 

jest do pracy w środowisku tkanek. 

Z biomateriałów produkuje się 

implanty przeznaczone są do leczenia, 

poprawienia i zastąpienia 

(częściowego lub całkowitego) tkanki 

lub narządu i spełniania jego funkcji.



Istnieje duża grupa materiałów 

biomedycznych, które są stosowane w 

bioinżynierii.

Implant stomatologiczny

 Proteza Stawu

                                  

Stenty



Stale o strukturze austenitycznej 

mają wyższe własności 

mechaniczne, większą odporność 

na korozję i mniejszą skłonność 

do rozrostu ziarn niż stale o 

strukturze ferrytycznej.

Stale austenityczne:



Wykorzystywane są głównie do 

wytwarzania implantów takich jak:



płytki, 



wkręty, 



groty, 



druty, 



gwoździe, 



stabilizatory, 



klamry i 



stenty. 

Skład chemiczny stali powinien 

zagwarantować jednofazową i 

paramagnetyczną strukturę 

austenityczną, dobre własności 

mechaniczne oraz odpowiednią 

odporność korozyjna.

Do określania struktury stali o 

złożonym składzie 

chemicznym wykorzystuje sie

wykres Schafflera. Wykres ten 

przedstawia rodzaj 

otrzymanej struktury w 

zależności

od równoważników chromu i 

niklu.

Równoważnik Cr=%Cr+

%Mo+1,5%Si+0,5%Nb

Rys. 1 Wykres Shafflera uwzględniający równoważnik Cr i Ni.

R

ó

w

n

o

w

a

ż

n

ik

 N

i=

%

N

i+

3

0

%

C

+

0

,5

%

M

n



Podstawowymi dodatkami 

stopowymi w stalach 

austenitycznych są: Chrom, Nikiel 

i Molibden, ponadto występują 

tez: Krzem, Mangan oraz Azot i 

Niob. 

Chrom:



Zapewnia dobrą odporność 

korozyjną w ośrodkach 

utleniających. 



Dodatkowo pierwiastek ten 

występujący w stężeniu >13% 

wytwarza w sposób samorzutny 

warstwę tlenkową na 

powierzchni, chroniąca stal przed 

środowiskiem korozyjnym. 

Chrom o czystości >99,999%, oraz sześcian wykonany z chromu 

o czystości 99,96%

Nikiel:



Nikiel jest stabilizatorem 

austenitu, hamującym rozrost 

ziarn. 



Nie tworzy węglików w stalach, 

zwiększa plastyczność i 

odporność na korozję 

naprężeniowa materiału. 

Nikiel elektrolityczny i kostka wykonana z niklu (1cm3)

Molibden:



Molibden podobnie jak Chrom 

zwiększa odporność korozyjna 

tych stali, głównie na korozje 

wżerowa.

      Fragment molibdenu krystalicznego i kostka wykonana z Molibdenu 

(1cm3) 



Stale Cr-Ni-Mo, są najtańszymi biomateriałami 

metalowymi.

Stale Cr-Ni-Mo:



Mała odporność na działanie 

korozji szczelinowej, 

wżerowej, naprężeniowej i 

zmęczeniowej,



Dobrą odporność na korozję 

naprężeniową w roztworach 

fizjologicznych.

Stale Cr-Ni-Mo:



Można stwierdzić, że 

odporność stali Cr-Ni-Mo na 

niszczenie korozyjne jest 

uzależniona od struktury oraz 

jakości i grubości warstwy 

pasywnej.

Skład chemiczny stali najczęściej 
stosowanej do produkcji implantów:

Tabela nr 1: skład chemiczny stali AISI 316L (X2CrNiMo17-13) wg normy PN-

86020.

Stężenie pierwiastków % masowy

C

Cr

Ni

Mo

Mn

Si

P

S

<0,03

16,0-

18,0

12,0-

15,0

2-2,5

<2,0

0,8

<0,045 <0,03

Stopy na osnowie 

Kobaltu:



Stopy na osnowie kobaltu 

charakteryzują sie dobrymi 

własności mechanicznymi i dobrą 

biotolerancją, wynikająca z 

występowania na ich powierzchni 

warstewki pasywnej.



Ze stopów tych produkowano 

endoprotezy stawu biodrowego, 

kolanowego i skokowego oraz 

wszelkiego rodzaju płytki, wkręty 

kostne, druty, groty. 



Obecnie materiał ten szeroko 

wykorzystywany jest w 

stomatologii. 

Wytwarza sie z niego 

różnego rodzaju elementy protez 

stałych , ruchomych i 

szkieletowych.



Stopy na osnowie kobaltu dzięki 

zawartości chromu i molibdenu 

posiadają wysoką odporność na 

korozję, zarówno w 

temperaturach normalnych jak i 

podwyższonych.



Pierwiastki te zwiększają 

odporność na działanie kwasów, 

zapewniają dobrą odporność na 

korozję szczelinową i wżerową w 

środowisku kwaśnym i 

neutralnym, oraz wysoką 

odporność na działanie korozji 

naprężeniowej i zmęczeniowej.

Stopy na osnowie 

Tytanu:



Tytan i jego stopy spośród 

wszystkich biomateriałów 

metalicznych jest obecnie 

najlepszym tworzywem na 

różnego rodzaju implanty.



Tytan posiada dobre własności 

mechaniczne oraz bardzo dobrą 

odpornością korozyjną i 

biokompatybilność. 



Bardzo dobra biotolerancja tytanu 

w środowisku żywego organizmu 

powoduje występowanie procesu 

osteointegracji.



Warstewka TiO

2

 zabezpiecza przed 

korozją.



Ze stopów tytanu produkowane są 

m.in. Wkręty kostne, płytki, 

wyroby protetyczne.

Bibliografia:



L.A.Dobrzański „Podstawy Nauki o 
Materiałach”, Warszawa, 2004.



Jan Marciniak „Biomateriały”. 
Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, 
Gliwice 2002.



Jan Marciniak „Biomateriały w 
stomatologii”, Wydawnictwo Politechniki 
Śląskiej, Gliwice 2008.



Laboratorium nauki o materiałach, 
Politechnika Łódzka, Instytut Inżynierii 
Materiałowej, 2008.