Microstructure and Hardness of Co-Cr-Ti Alloys for Dental Castings

Microestructura y dureza de aleaciones de Co-Cr-Ti para fundición dental

Se ha investigado el efecto de la adición de titanio en la microestructura y la dureza de las aleaciones dentales base Co-Cr fundidas con el fin de determinar la región de sus características óptimas. Doce muestras de aleaciones Co-Cr-Ti con contenido creciente de titanio (4 a 12 at.%), que se prepararon mediante la técnica de fusión por arco en atmósfera de argón, revelaron una microestructura dendrítica bifásica similar. Consiste en dendritas y región interdendrítica, que difieren en estructuras cristalinas (fcc, hcp) y ligeramente en composiciones. La dureza de las aleaciones aumenta significativamente con el contenido de titanio y cromo. Las aleaciones fundidas con menor contenido en titanio (muestras 3 a 5) presentan características prometedoras para aplicaciones dentales, ya que sus valores de dureza coinciden con los de aleaciones dentales comerciales similares.

INTRODUCCIÓN

Desde que el acero inoxidable se utilizó por primera vez como material de implante en cirugía a principios de la década de 1930, se han desarrollado varios materiales metálicos, como aleaciones con base de cobalto, titanio o aleaciones de titanio, para aplicaciones biomédicas [1]. Pertenecen al amplio grupo de los biomateriales, que son las herramientas que marcan el camino en la batalla por hacer la vida más larga, saludable y completa para muchas personas. Cada biomaterial tiene ventajas y desventajas, y nadie es el mejor material, sino adecuado para diferentes circunstancias. Por ello, es de interés la investigación y el desarrollo de nuevos materiales metálicos con mayor calidad en términos de propiedades tanto biomédicas como mecánicas.

Las aleaciones de cromo-cobalto se utilizan desde hace más de 60 años como materiales de implantes en odontología y medicina debido a su alta resistencia a la corrosión y biocompatibilidad. Las aleaciones dentales comerciales (con una composición óptima de aproximadamente 70 % at. Co - 30 % at. Cr) contienen pequeñas cantidades de elementos de aleación como carbono, molibdeno, wolframio, níquel, etc. Las excelentes propiedades de las aleaciones Co-Cr resultan de la naturaleza cristalográfica del cobalto, el efecto de fortalecimiento de la solución sólida del cromo y los elementos de aleación, la formación de carburos extremadamente duros y la resistencia a la corrosión impartida por el cromo. Sin embargo, el problema es la baja ductilidad de estas aleaciones de metales base. Por lo tanto, se llevan a cabo considerables actividades de investigación con el objetivo de mejorar la ductilidad mediante la adición de elementos de aleación [2, 3].

En los últimos años, el titanio y sus aleaciones han recibido mucha atención.