Evaluación de la aleación tl6alav-eli nitrurada por deposición física de vapor, mediante ensayos electroquímicos y de pin sobre disco, para posibles aplicaciones biomédicas

Abstract

Las interacciones entre las aleaciones Ti6Al4V-ELI con el cuerpo humano, son susceptibles a interacciones electroquímicas, ya que éstas no tienen muy buenas propiedades tribológicas. La influencia de tratamientos como deposición física de vapor (PVD) sobre algunas propiedades mecánicas, electroquímicas y tribológicas han sido investigadas en este trabajo mediante el uso de ensayos de difracción de rayos X, microdureza, microscopia electrónica de barrido, pin sobre disco, polarización electroquímica, espectroscopia de impedancia, microscopia de fuerza atómica y ángulo de contacto. El tratamiento de nitruración se realizó bajo una mezcla de gases de Ar, N2 y H2 durante 4 horas a las temperatura de 450, 480 y 520°C. Los ensayos electroquímicos se llevaron a cabo en fluido corporal simulado (SBF) a 37°C. Los ensayos de DRX confirman que no se hubo transformaciones de fase y los resultados de SEM informan de la presencia de nitrógeno sobre la superficie del material, los ensayos de microdureza confirman un incremento significativo del 30% en la dureza de las muestras tratadas con respecto a los no tratadas, además muestra una relación directa con la temperatura. Las mediciones de impedancia indicaron un aumento en la transferencia de carga en periodos largos de tiempo, pero inicialmente se da lugar un carácter protector debido a las condiciones del tratamiento aplicado. Las pruebas pin sobre disco se llevaron a cabo para evaluar las propiedades de desgaste de las muestras resultantes, se encontró que la resistencia al desgaste mejoró a una temperatura específica del previo tratamiento de nitruración. Todo esto implica que el tratamiento aplicado sobre las muestras Ti6Al4V-ELI es lo suficientemente bueno para mejorar algunas propiedades más no todas, por eso es recomendable llevar un cuidadoso control de las muestras durante el proceso de nitruración, para que se obtengan resultados de mayor calidad.