Efecto del Tratamiento térmico de solución sobre la fracción en volumen de fases secundarias y la durezsa de aleaciones biocompatibles

GIACCHI JESSICA; FORNARO OSVALDO; PALACIO HUGO A.

Viñas del Mar

Congreso; X Congreso CONAMET / SAM; 2010

SOCHIM / SAM

Entre las aleaciones utilizadas fabricar implantes quirúrgicos, se destacan las aleaciones ASTM F75 dada su excelente combinación de biocompatibilidad y propiedades mecánicas. Debido a las formas complejas de estos implantes y a que dicha aleación es difícil de mecanizar, las técnicas de colada por cera perdida son las más usadas en la obtención de prótesis, pues disminuyen los costos de fabricación. Pese a estas ventajas, las propiedades a la fatiga y resistencia mecánica se ven afectadas por los defectos propios del método de colada, los que pueden provocar la falla prematura del dispositivo. Dichos defectos pueden ser eliminados o disminuidos considerablemente mediante tratamientos térmicos, por lo que resulta interesante conocer la respuesta de esta aleación a las variables involucradas en los mismos, a fin de modificarlas y de así optimizar los costos de fabricación de las piezas.En el presente trabajo se estudió la respuesta de una aleación CoCrMo  biocompatible, frente a tratamientos térmicos de solubilizado a fin de evaluar la influencia del mismo sobre la fracción en volumen de los precipitados secundarios, la macro y microdureza y los cambios microestructurales que se producen. De acuerdo a lo observado mediante microscopía óptica y corroborado con microscopía electrónica y EDS, las principales fases presentes en estado as-cast son fase σ y carburos tipo M6C y M23C6. Este último se presentó en dos morfologías, una tipo bloque y otra “perlítica” y mostró dos comportamientos distintos durante eltratamiento térmico. En C1, pudo ser apreciada simultáneamente una disminución de tamaño, una globulización y una transformación en carburo M 6C, mientras que en C3 a pesar de ser la misma fase, solo disminuyó su tamaño. La serie C2 presentó un comportamiento análogo a la serie C3 y además, los carburos M6C inicialmente presentes se disolvieron en la matriz no pudiendo ser detectados en muestras con tiempos mayores de 15 minutos. La disminución de tamaño de precipitados resultó del 62%, 71% y 97% para las coladas C1, C2 y C3 respectivamente. En cuanto a la microdureza el comportamiento exhibido por las aleaciones C1 y C2 es similar, presentando un incremento respecto del valor de referencia para el estado as-cast, a medida que aumentaba el tiempo, para luego disminuir. En C3 dicha disminución alcanzó valores menores a los de referencia. La colada C1 alcanzó un valor de microdureza de 420 HV, el que resultó ser el máximo de todas las series.Por otro lado, las coladas C1 y C3 presentaron un incremento en la dureza HRC y luego una disminución, la cual pareció establecerse en el tiempo. Para C1, los valores de estabilización rondaron los que presentaba en estado as-cast y para C3 resultaron menores que el valor inicial. En cambio para C2, se observaron valores fluctuantes particularmente en largos periodos de tratamiento. En este trabajo se evidencia que, dependiendo del tiempo de tratamiento, hay varios mecanismos de endurecimiento, aunque se establece en todo momento una interacción tal entre ambos que no permite identificar con claridad cual es el mecanismo predominante, lo cual será caso de estudio en trabajos posteriores.