Influencia de la tasa de enfriamiento en la resistencia a corrosión de la aleación Ti6Al4V eli deformada en caliente

Abstract

Este artículo pretende hacer un aporte específico relacionado con la posibilidad de obtener mediante forja en caliente componentes de Ti6Al4V ELI con la microestructura y propiedades aptas para aplicaciones biomédicas. Las muestras fueron sometidas inicialmente a un proceso de forja en caliente a dos niveles de temperatura seleccionadas dentro del intervalo bifásico de la aleación. Se empleó una velocidad de avance de la herramienta de 1.8 cm/s y tres medios de enfriamiento, agua, aire y arcilla, con el fin de determinar su influencia sobre la microestructura y la resistencia a corrosión. Para el análisis microestructural se emplearon las técnicas de microscopía óptica de luz reflejada (MOLR) y microscopia electrónica de barrido (MEB). La resistencia a corrosión de la aleación fue evaluada mediante curvas de polarización cíclica en solución Ringer desaireada a temperatura corporal (37°C). Los resultados de resistencia a corrosión de las muestras deformadas fueron confrontados con los de la condición en el estado de entrega comercial, lo que permitió concluir sobre las condiciones de procesamiento del material con el fin de implementar un procedimiento adecuado de forja en caliente a nivel industrial para su uso como biomaterial.

Abstract: The aim of this paper is to discuss the feasibility of manufacturing Ti6Al4V ELI components with proper microstructure and mechanical properties for biomedical applications. The samples were hot forged at two temperature levels, both of them within the dual phase field (α + β). A constant strain rate of 4x10-3 s-1 was employed. The samples were cooled in three different cooling media (water, air and clay) and some correlations between cooling rate and microstructure and corrosion resistance were established. The microstructure was analyzed with the aid of light optical microscopy (LOM) and scanning electron microscopy (SEM) techniques. The corrosion resistance was determined by cyclic polarization tests in Ringer´s solution at 37°C. Comparison between the results obtained for forged and commercial samples allowed concluding about some of the recommended manufacturing conditions of Ti6Al4V for biomedical applications.