Ensayos potenciodinámicos y espectroscopía de impedancia electroquímica en acero inoxidable para implantes quirúrgicos

• Autores: Kociubczyk, Alex Iván; Méndez, Claudia Marcela; Gregorutti, Ricardo Walter; Ares, Alicia Esther
• Año de publicación: 2014
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: documento de conferencia
• Materia: Ingeniería de los Materiales; Acero Inoxidable; Corrosión; biomateriales
• Institución: Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires

In the present work the corrosion resistance of stainless steels was evaluated following the specifications of ASTM F 745 standards. The specimens were obtained by two methods, the conventional process of investment castingand countergravity low pressure casting. Cyclic polarization tests were performed according to ASTM F 2129, using a conventional three-electrode cell. Pt electrode as a counter electrode and a saturated calomel (SCE) as a reference electrode was used. The experiments were performed at 37 ± 1 º C and before starting the test solution was purged with N2 gas for 15 minutes. As electrolyte a solution of NaCl 0.9% was used (pH7), the open circuit potential (OCP) was monitored for 1 hour and then the potentiodynamic scanning started in the anodic direction, at a speed of 0,167 mV . s-1 , since a potential of 100 mV below the OCP. The sweep was reversed after the threshold current density at a value of two greater than the current density of chopped decades. Measurements of electrochemical impedance spectroscopy (EIS) were after one hour of exposure of the specimens to PCAs performed in a frequency range of 100 kHz to 1 mHz and potential amplitude of ± 10 mV potential. The microstructure of the samples was analyzed before and after testing using optical microscopy (OM). The results indicate that the samples in general exhibit crack corrosion, and in some cases the occurrence of pitting corrosion was observed. Also, the capacity values were within the range corresponding to the electric double layer and the resistance to charge transfer increased on the specimens obtained by conventional casting in ceramic mold.
En el presente trabajo se evaluó la resistencia a la corrosión de aceros inoxidables conformados según las especificaciones de la norma ASTM F 745. Las mismas se obtuvieron por dos métodos, el tradicional de colada en molde cerámico y el de colada contra la gravedad y a baja presión. Los ensayos de polarización cíclica se realizaron según la norma ASTM F 2129, utilizando una celda convencional de tres electrodos. Se empleó un electrodo de Pt como contraelectrodo y uno de Calomel saturado (ECS) como electrodo de referencia. Las experiencias se realizaron a 37 ± 1 ºC y antes de iniciar el ensayo se purgó la solución con gas N2 durante 15 minutos. Como electrolito se utilizó una solución de NaCl al 0,9% (pH  7), Se monitoreó el potencial de circuito abierto (PCA) durante 1 hora y luego se inició el barrido potenciodinámico en el sentido anódico, a una velocidad de 0,167 mV.s-1, desde un potencial de 100 mV por debajo del PCA. El barrido se invirtió luego de haber pasado el umbral de densidad de corriente en un valor de dos décadas mayor que la densidad de corriente de picado. Las medidas de espectroscopía de impedancia electroquímica (EIE) se realizaron luego de una hora de exposición de las probetas a PCA, en un rango de frecuencias de 100 kHz a 1 mHz y con una amplitud del potencial de ±10 mV. La microestructura de las probetas fue analizada antes y después del ensayo empleando microscopía óptica (MO). Los resultados indican que las muestras, en general, presentan corrosión por rendija, y en algunos casos se observó la aparición de corrosión por picado. Asimismo, los valores de la capacidad se encontraron dentro del rango de los correspondientes a la doble capa eléctrica y la resistencia a la transferencia de carga aumentó en las probetas obtenidas por colada tradicional en molde cerámico.