Estudo da resist??ncia ?? corros??o do a??o inoxid??vel ferr??tico AISI 444 para aplica????o como biomaterial

• Autor(a) principal: MARQUES, ROGERIO A.
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Tese
• Título da fonte: Repositório Institucional do IPEN
• Texto Completo: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/26397
• topic: corrosion resistant alloys; calibration standards; stainless steels; biological materials; magnetic insulation; prostheses; toxins; cell constituents; systems analysis; materials testing; in vitro; electron spectroscopy; impedance

Os a??os inoxid??veis ferr??ticos s??o naturalmente ferromagn??ticos, o que impossibilita sua utiliza????o em pr??teses ortop??dicas. Apesar disso, em algumas aplica????es espec??ficas, faz-se necess??rio o uso de um biomaterial ferromagn??tico, como nas pr??teses odontol??gicas e faciais com conectores magn??ticos. Este trabalho apresenta o estudo da resist??ncia ?? corros??o e citotoxicidade do a??o inoxid??vel ferr??tico AISI 444, para avaliar seu potencial de uso como um biomaterial. O a??o AISI 444 possui baixo teor de n??quel, teores extrabaixos de intersticiais (C e N) e ?? estabilizado com Ti e Nb. Como materiais de refer??ncia foram utilizados o a??o inoxid??vel austen??tico ISO 5832-1 (ASTM F-138), por ser o biomaterial met??lico mais empregado na fabrica????o de pr??teses ortop??dicas, e uma base ferromagn??tica do sistema de fixa????o de pr??teses odontol??gicas, feita em a??o inoxid??vel ferr??tico (NeoM). O ensaio de citotoxicidade in vitro, pelo m??todo de incorpora????o do corante vermelho neutro, revelou que o a??o inoxid??vel AISI 444 n??o apresentou citotoxicidade. O comportamento frente ?? corros??o foi estudado por meio de curvas de polariza????o an??dica potenciodin??micas e espectroscopia de imped??ncia eletroqu??mica (EIE). O meio de ensaio foi uma solu????o salina tamponada de fosfato (PBS), em condi????o naturalmente aerada e em fresta, a temperatura de 37 ??C. Para simular a condi????o de fresta dos ensaios eletroqu??micos foi desenvolvido um novo equipamento. As propriedades eletr??nicas do filme passivo foram avaliadas pela t??cnica de Mott-Schottky. Em meio aerado, os resultados de EIE indicaram que todos os materiais se mostraram passivos. As curvas de polariza????o indicaram que a resist??ncia ?? corros??o por pite do a??o AISI 444 foi equivalente ?? do a??o ISO 5832-1, por??m superior ?? do NeoM. Pelos diagramas de Mott-Schottky, conclui-se que o filme ??xido no a??o AISI 444 possui menor concentra????o de dopantes que o a??o NeoM. Isto sugere que o a??o AISI 444 apresenta maior resist??ncia ?? transfer??ncia de carga atrav??s do filme passivo. Em condi????o de fresta, as polariza????es indicaram taxas de corros??o baixas para ambos os a??os, por??m superiores para o a??o ISO 5832-1, em compara????o ao a??o AISI 444. As micrografias das superf??cies dos a??os, ap??s polariza????o, revelaram um maior ataque corrosivo no a??o ISO 5832-1 do que no a??o AISI 444. O a??o NeoM apresentou composi????o qu??mica fora da especifica????o da norma. Os baixos teores de Cr e de Mo, al??m das altas concentra????es de sulfetos, foram as prov??veis causas da menor resist??ncia ?? corros??o do NeoM, indicada pelos ensaios eletroqu??micos. O equipamento proposto para avalia????o da resist??ncia ?? corros??o, em condi????o de fresta, mostrou boa reprodutibilidade de resultados. O a??o inoxid??vel AISI 444 apresentou alta potencialidade para uso como biomaterial, especialmente na fabrica????o de componentes prot??ticos com fixa????o magn??tica.