Análisis de propiedades y degradación de la aleación Fe- 3,31 Mn – 21,2 Al – 5,6 Cr – 0,7 C- 0,2 Ti

Analysis of properties and degradation of the alloy Fe- 3.31 Mn – 21.2 Al – 5.6 Cr – 0.7 C- 0.2 Ti

Actualmente se utilizan aleaciones de acero austenítico AISI 316LVM como biomaterial, ya que dados procesos especiales en su fabricación, se han demostrado buenas propiedades mecánicas para esta aplicación. Sin embargo, presentan problemas de degradación al estar expuestos a fluidos biológicos, generando contaminación por el contenido de níquel, el cual es altamente cancerígeno. La aleación Fe- 3,31 Mn – 21,2 Al – 5,6 Cr – 0,7 C- 0,2 Ti, es un material en el cuál el níquel es reemplazado por manganeso, por lo tanto no se presentará la migración de iones de níquel desde el implante hacia el organismo. Se analizaron y compararon las propiedades de degradación de la aleación Fe- 3,31 Mn – 21,2 Al – 5,6 Cr – 0,7 C- 0,2 Ti en un electrolito simulando un fluido corporal con el propósito de determinar la viabilidad de esta aleación como material biocompatible. El acero AISI 316LVM, fue utilizado como material de comparación y referencia. El comportamiento electroquímico fue evaluado mediante las técnicas de espectroscopía de impedancia electroquímica y curvas de polarización anódica en una solución de Hanks (disolución que simula el fluido orgánico dentro del cuerpo humano). Esta caracterización y comparación permite evidenciar el potencial uso de la aleación Fe-Mn-Al-Cr-C-Ti en implantes quirúrgicos, mostrando también la factibilidad de su implementación para posibles aplicaciones futuras.

Introducción

Trabajos y estudios previos han realizado pruebas con el acero inoxidable 316LVM, dadas sus buenas propiedades mecánicas, a fin de demostrar su aplicación dentro del campo de los biomateriales, teniendo en cuenta procesos especiales en su fabricación para mantener o mejorar dichas propiedades. En dichos estudios, también se ha evidenciado contaminación por disolución de níquel, presentando algunos inconvenientes ya que la aleación debe permanecer dentro del cuerpo humano durante largos periodos de tiempo, ocasionando riesgo para la salud del paciente. Es necesario analizar nuevas aleaciones metálicas que ofrezcan mejor biocompatibilidad y excelentes propiedades mecánicas para la fabricación de implantes.

En los aceros Fermanal, el cromo es reemplazado por el aluminio que al igual que  éste  crea  una capa de óxido que protege el material frente a fenómenos corrosivos. El níquel es reemplazado por el manganeso que confiere buenas propiedades mecánicas. De esta forma es posible evitar los problemas de migración de iones metálicos de níquel con eventuales efectos cancerígenos que se pueden presentar por la degradación del acero AISI 316 LVM; aunque sea inevitable la toxicidad debido al aluminio, la cual se ha relacionado con la aceleración de enfermedades mentales como el Alzheimer.