Desempeño de los Aceros Austeníticos de Alto Nitrógeno bajo Corrosión por Fretting de Deslizamiento Bruto en Suero Bovina
Autores: Fischer, Alfons; Telouk, Philipe; Beckmann, Christian; Heermant, Saskia; Wittrock, Adrian; Debus, Jörg; Wimmer, Markus A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Desempeño de los Aceros Austeníticos de Alto Nitrógeno bajo Corrosión por Fretting de Deslizamiento Bruto en Suero Bovina
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Articulaciones de cadera artificiales
Productos de desgaste
Articulaciones cónicas
Corrosión por fricción
Tribomaterial
Mecanismos de desgaste
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
Las articulaciones de cadera artificiales modulares son un estándar clínico hoy en día. Sin embargo, la liberación de productos de desgaste de la interfaz cabeza-cono, que incluye partículas de desgaste en el rango de tamaño de nm, así como iones metálicos, ha generado preocupaciones. Dependiendo de la carga de tales articulaciones cónicas, se han encontrado una amplia variedad de mecanismos diferentes mediante análisis de recuperación. De estos, este artículo se concentra en analizar la contribución de la corrosión por deslizamiento bruto a tasas de desgaste ultra suaves utilizando una solución de suero de ternera (BCS) como lubricante. Los parámetros fueron elegidos en base a consideraciones biomecánicas, produciendo tasas de desgaste de algunos ng/m en la trayectoria de desgaste. En paralelo, se analizó la evolución del tribomaterial (terceros cuerpos) en cuanto a sus constituyentes y tasas de generación. Ya se ha demostrado anteriormente que, mediante una combinación ventajosa de mecanismos de desgaste y submecanismos, ciertos constituyentes del tribomaterial permanecen dentro del área de contacto y actúan como aditivos lubricantes de presión extrema. Por la conocida resistencia al desgaste y a la corrosión de los aceros inoxidables a alto nitrógeno (AHNS), que superan a las aleaciones de CoCrMo incluso en condiciones inflamatorias, hipotetizamos que tales aceros generarán tasas de desgaste ultra suaves bajo deslizamiento bruto. Al probar los AHNS contra materiales de grado biomédico comercialmente disponibles de aleaciones de CoCrMo y TiAlV, así como alúmina reforzada con zirconia (ZTA) y entre sí, se encontró que los AHNS en combinación con una aleación de Ti6Al4V generaron la menor tasa de desgaste bajo corrosión por deslizamiento bruto. Este artículo luego discute el comportamiento del desgaste sobre la base de análisis ex situ de las superficies desgastadas en cuanto a los mecanismos de desgaste y submecanismos actuantes, así como a los productos de reacción tribológica.
Descripción
Las articulaciones de cadera artificiales modulares son un estándar clínico hoy en día. Sin embargo, la liberación de productos de desgaste de la interfaz cabeza-cono, que incluye partículas de desgaste en el rango de tamaño de nm, así como iones metálicos, ha generado preocupaciones. Dependiendo de la carga de tales articulaciones cónicas, se han encontrado una amplia variedad de mecanismos diferentes mediante análisis de recuperación. De estos, este artículo se concentra en analizar la contribución de la corrosión por deslizamiento bruto a tasas de desgaste ultra suaves utilizando una solución de suero de ternera (BCS) como lubricante. Los parámetros fueron elegidos en base a consideraciones biomecánicas, produciendo tasas de desgaste de algunos ng/m en la trayectoria de desgaste. En paralelo, se analizó la evolución del tribomaterial (terceros cuerpos) en cuanto a sus constituyentes y tasas de generación. Ya se ha demostrado anteriormente que, mediante una combinación ventajosa de mecanismos de desgaste y submecanismos, ciertos constituyentes del tribomaterial permanecen dentro del área de contacto y actúan como aditivos lubricantes de presión extrema. Por la conocida resistencia al desgaste y a la corrosión de los aceros inoxidables a alto nitrógeno (AHNS), que superan a las aleaciones de CoCrMo incluso en condiciones inflamatorias, hipotetizamos que tales aceros generarán tasas de desgaste ultra suaves bajo deslizamiento bruto. Al probar los AHNS contra materiales de grado biomédico comercialmente disponibles de aleaciones de CoCrMo y TiAlV, así como alúmina reforzada con zirconia (ZTA) y entre sí, se encontró que los AHNS en combinación con una aleación de Ti6Al4V generaron la menor tasa de desgaste bajo corrosión por deslizamiento bruto. Este artículo luego discute el comportamiento del desgaste sobre la base de análisis ex situ de las superficies desgastadas en cuanto a los mecanismos de desgaste y submecanismos actuantes, así como a los productos de reacción tribológica.