Suscetibilidade à corrosão localizada em ligas utilizadas em implantes ortopédicos

Abstract

Estudar materiais e suas propriedades são vitais para o aprimoramento dos biomateriais. Os materiais utilizados em aplicações biomédicas, mais especificamente para a fabricação de próteses, devem apresentar propriedades mecânicas adequadas para a sua utilização e boa resistência contra a corrosão. A corrosão das próteses leva a efeitos indesejáveis para o paciente, tanto por causa da liberação de íons não absorvíveis pelo organismo, quanto pela corrosão localizada que podem ser local de início de trincas, levando a substituição total do implante. Esse trabalho avaliou a suscetibilidade a corrosão localizada de dois materiais comumente utilizados na fabricação de próteses: o aço inoxidável austenítico de baixo carbono ASTM F138, e a liga Co-Cr-Mo ASTM F75. Foram realizados testes eletroquímicos de Voltametria Cíclica e Cronoamperometria em amostras de ambos os materiais em solução salina fosforada (PBS) a 37°C, replicando as condições do fluido fisiológico. A microestrutura e a composição química das amostras foram avaliadas a partir de metalografias e espectrometria. Após o ensaio de Cronoamperometria as amostras foram analisadas utilizando o MEV e o EDS. Os resultados mostraram que apesar dos materiais apresentarem potenciais de pite semelhantes, o aço inoxidável austenítico apresentou maior suscetibilidade à corrosão localizada frente a liga Co-Cr-Mo nas condições ensaiadas.

Studying materials and their properties is important to the improvement of biomaterials. The materials used in biomedical applications, specifically for the fabrication of prostheses must contain sufficient mechanical properties to their use and good corrosion resistance. Corrosion of the prosthesis can lead to undesirable effects on the patient, either because of ion release non-absorbable by the body, as for the localized corrosion that can be the starting location of cracks, leading to total implant replacement. This present study evaluated the susceptibility to localized corrosion of two materials commonly used in the manufacture of prostheses: austenitic stainless steel low carbon and alloy Co-Cr-Mo. Cyclic voltammetry and Chronoamperometry Electrochemical tests were performed in samples of both materials in PBS at 37 ° C, replicating the conditions of the physiological fluid. The microstructure and chemical composition of the samples were evaluated from metallography and spectrometry avaliations. After the chronoamperometry test samples were analyzed using SEM and EDS. The results showed that despite the pitting potential from the materials were similar, the austenitic stainless steel showed higher susceptibility to localized corrosion than the alloy Co-Cr-Mo in the tested conditions.