Nitrurado iónico como protección ante corrosión por picado en prótesis e implantes
Protección anti corrosión en piezas para prótesis. Las prótesis e implantes quirúrgicos son dispositivos que tienen como objetivo restaurar funciones naturales del tejido y órganos del cuerpo humano. Los materiales empleados en esta disciplina son las aleaciones metálicas, polímeros y cerámicos.
Las aleaciones metálicas son usadas para elaborar piezas tales como prótesis de cadera, rodilla, placas óseas e implantes dentales. Dichas aleaciones deben resistir las condiciones del sistema biológico.
Corrosión en prótesis
En ocasiones las piezas sufren deterioro en sus propiedades mecánicas. La corrosión generada se debe a la acción del entorno biológico consistente en fluidos oxigenados con presencia de iones cloruros, proteínas, enzimas, bacterias y suero. Una de las consecuencias de la corrosión en las piezas es la liberación de iones metálicos. Que pueden depositarse en distintos órganos del cuerpo y producir reacciones tóxicas para el organismo. Por lo cual es muy importante realizar tratamientos para aumentar la resistencia y la protección anticorrosiva.
Protección anticorrosiva en prótesis
Entre los tratamientos que se aplican a las aleaciones se encuentra el nitrurado. Proceso de endurecimiento que se lleva a cabo en una cámara a temperaturas por debajo de los 400°C en la que circula amoniaco. Mejora la resistencia a la corrosión y al desgaste.
El acero inoxidable AISI 316L presenta una aceptable resistencia a la corrosión, debido a la formación de una película de óxido de cromo (Cr2O3 ) que pasiva la superficie.
Sin embargo, este acero es susceptible a sufrir corrosión por picado en medios donde se encuentre presente el ión Cl- , como en el caso del cuerpo humano.
Con el propósito de mejorar las condiciones y la vida útil de las piezas de aleaciones nitruradas se han hecho estudios en los que se realiza un tratamiento de nitruración iónica a altas temperaturas. Provocando la formación de una capa superficial de austenita sobresaturada en nitrógeno. Denominada austenita expandida que resulta tener mayor resistencia a la corrosión que una pieza sin nitrurar.
El espesor de es recubrimiento es de 11,6 μm con una concentración en peso de nitrógeno de 1,26%. Lo que indica que la elevada concentración de nitrógeno promueve un significativo aumento de la dureza en la superficie del acero.
En los estudios de corrosión por picado. La aleación con nitruración iónica a altas temperaturas mostró mayor resistencia que la pieza sin tratamiento.
