Evaluación del Desgaste en Titanio Grado 23 Contra Acero

Abstract

Los excelentes niveles en algunas de las propiedades de las aleaciones base titanio (biocompatibilidad, resistencia específica, resistencia a la fatiga, resistencia a la corrosión), las hace insustituibles en muchas aplicaciones. La aleación Grado 23 (Ti6Al4V-ELI) es la más utilizada para bio-implantes. La vida en servicio de estos últimos depende esencialmente de la resistencia al desgaste y es afectada por la presencia de una capa pasivada, de manera que es compleja la relación entre la tasa de desgaste y factores como tipo de contacto, carga y velocidad de deslizamiento. Para estudiar la resistencia al desgaste del titanio Grado 23 en estado recocido, se realizaron ensayos en contacto deslizante y sin lubricación, contra acero al carbono. Para ello, se utilizó un tribómetro Pin-on-Disk instrumentado, siguiendo los lineamientos del estándar ASTM G99. Los ensayos se realizaron estableciendo una distancia de deslizamiento de 300m con pines de 5 mm de diámetro. Se seleccionaron dos niveles de carga (40 y 80N), tres velocidades de deslizamiento (0,16; 0,33 y 0,66 m/s) y valores de rugosidad Ra de los discos entre 0,08 a 1,4 μm, con el fin de investigar su correlación con la variación en la tasa de desgaste y el coeficiente de fricción (CoF). A partir de los ensayos realizados, se ha observado que el CoF presenta valores entre 0,38 a 0,45 sin variaciones significativas. Por otra parte, el desgaste revela la influencia de las condiciones del deslizamiento. Se reporta que a la más baja velocidad se obtienen valores de desgaste muy disímiles a una misma rugosidad mientras que, con altas velocidades altas permanece prácticamente constante indistintamente de la rugosidad de la contraparte. Además, se observó un ligero incremento del desgaste con el aumento de la carga a iguales velocidades de deslizamiento.