Estudio de la corrosión de una aleación ti6al4v utilizada como biomaterial

Abstract

En el presente trabajo se evaluó la resistencia, el comportamiento y la velocidad de corrosión, de una aleación Ti6Al4V a través de la resistencia a la polarización lineal y de curvas de polarización potenciodinámicas, obtenidas de muestras expuestas a 0, 180 y 360 horas de inmersión en una solución que simula el plasma sanguíneo (SBF). Además, las muestras se caracterizaron mediante Microscopía Electrónica de Barrido (M.E.B.) y microanálisis por Espectroscopia de Rayos X por Dispersión en la Energía (E.D.S.), en su condición de entrega y luego de ser ensayadas, de manera de evaluar los productos formados y el daño generado. La caracterización microestructural reveló la presencia de una microestructura bifásica constituida por una matriz de fase α (rica en Al) con β (rica en V) distribuida en los bordes de grano. Los resultados de los ensayos electroquímicos indican la disminución en el valor de la resistencia a la polarización lineal entre las muestras expuestas durante 360 horas y 180 horas, asociada con la disolución del óxido de vanadio inducida por la presencia de iones Cl-, provenientes de la solución SBF, ocasionando la generación y difusión de vacancias en la película pasiva de la aleación. De esta manera la solución es capaz de penetrar y atacar la matriz constituida por la fase α, produciendo corrosión por picadura. A partir de los ensayos de polarización potenciodinámica, se determinaron el comportamiento electroquímico de las muestras expuestas a 0, 180 y 360 horas de inmersión en una solución SBF, mediante estos ensayos se determino la presencia de una doble película pasiva para las muestras expuestas durante 180 y 360 horas. La formación de esta doble película es producto de la interacción de la película de óxido de titanio generada durante la inmersión con la solución SBF, produciéndose agregados de apatita. Este hecho se corroboró mediante la caracterización con M.E.B. y E.D.S de los productos formados durante los ensayos electroquímicos, revelando la presencia de segregaciones de apatita sobre la película de oxido de titanio como lo indican los microanálisis por E.D.S. La caracterización del daño mediante M.E.B. sobre las muestras ensayadas, una vez removidos los productos de corrosión sobre la superficie, indica el ataque preferencial de la fase α a través de corrosión por picadura con respecto a la fase β.