Relación entre microestructura y resistencia a corrosión de la aleación biocompatible ti6al4v deformada en caliente

Abstract

Se estudió el efecto de la microestructura sobre la resistencia a corrosión de la aleación biocompatible Ti6Al4V ELI sometida a un proceso de deformación plástica a diferentes niveles de temperatura. Se deformaron muestras a 900, 950 y 1000°C con una velocidad de avance de la herramienta de 1.8 mm/s. Se emplearon las técnicas de microscopía óptica y microscopía electrónica de barrido para la caracterización microestructural, así como las técnicas de análisis digital de imágenes y difracción de rayos X para la cuantificación de las fases. Se realizaron curvas de polarización cíclica en solución Ringer desaireada para la evaluación de la resistencia a corrosión con el fin de determinar si existía o no una dependencia de esta propiedad con la temperatura de deformación. Las superficies ensayadas fueron analizadas en microscopio electrónico para evaluar el deterioro de la superficie. El material presentó mejores propiedades de formabilidad a 1000°C, temperatura perteneciente al campo monofásico (β) de la aleación. Para las temperaturas correspondientes al intervalo bifásico (α+β) el material mostró una mayor resistencia a la deformación corroborando la dependencia del esfuerzo de flujo con la temperatura. A partir de las curvas de polarización cíclica fue posible medir el potencial de corrosión (Ec) y la resistencia a la polarización (Rp) siendo este último el factor determinante de la resistencia a corrosión de la aleación Ti6Al4V ELI. Los valores encontrados para estas dos variables fueron correlacionados con las características microestructurales del material. / Abstract. The effect of the microstructure on the corrosion resistance of the hot formed Ti6Al4V ELI alloy was studied. Samples were forged at 900, 950 and 1000°C with a constant tool speed of 1.8 mm/s. Optical and Scanning Electron Microscopy techniques were employed to determine the microstructure features. A quantitative analysis was made using digital image processing and X-ray diffraction techniques. The corrosion resistance of the alloy was evaluated by mean of cyclic polarization tests on Ringer’s solution to determine the possible effect of the forging temperature. Tested surfaces were analyzed by Scanning Electron Microscopy to evaluate the surface damage. Material showed the better flow behavior at the highest tested temperature corresponding to the single phase field (β) at 1000°C. Temperatures tested in the dual phase field (α+β) showed higher deformation resistance indicating the dependence of the flow stress on working temperature. Potential corrosion (Ec) and polarization resistance (Rp) were measured from polarization curves being the latter one the major indicator who determined the corrosion resistance of Ti6Al4V ELI alloy.