Desarrollo de aleaciones FE-AL-CR como posibles biomateriales: caracterización mecánica y comportamiento a oxidación

• Autores: M. Angeles Montealegre Aguado
• Directores de la Tesis: José Luis González Carrasco (dir. tes.), M. Antonia Muñoz Morris (codir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Complutense de Madrid ( España ) en 2004
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Antonio José Criado Portal (presid.), María Concepción Merino Casals (secret.), Francisco Javier Gil Mur (voc.), María Lorenza Escudero Rincón (voc.), José Manuel Torralba Castelló (voc.)
• Materias:
  • Física
    • Física del estado sólido
      • Aleaciones
      • Propiedades mecánicas
  • Ciencias tecnológicas
    • Tecnología metalúrgica
      • Pulvimetalurgia
      • Metales refractarios
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• Resumen

  • El progresivo aumento de esperanza de vida de la población motiva el desarrollo de nuevos biomateriales , o la mejora de los ya existentes mediante modificaciones superficiales, capaces de extender la vida en servicio de los materiales en uso.En este trabajo se han caracterizado aleaciones FEA1CR,susceptibles de ser recubiertas de alúmina mediante oxidación térmica , y que han sido desarrolladas como posibles biomateriales.Durante la oxidación la aleación desarrolla una capa de alúmina tipo alfa,fina pero muy adherida.La generación de dicha capa va acompañada de tensiones de compresión muy elevadas que mejoran la resistencia a la fatiga.Dichas tensiones permiten deformaciones en el material de hasta 1,2-1,4%sin agrietamiento de la capa.

    Por otra parte, se han desarrollado nuevas aleaciones intermetálicas no ferromagnéticas cuya preparación a escala industrial se llevé a cabo posteriormente por pulvimetalurgia.La memoria recoge los estudios del comportamiento mecánico y de oxidación de dichas aleaciones, así como su interpretación en función de los aspectos microestructurales.El tamaño de grano de estas aleaciones se mantiene en el orden de 1-2 micras gracias a la presencia de una pequeña fracción de itria, que además contribuye a los elevados valores de dureza (=400Hz).Un aspecto a destacar de estas aleaciones es que, a pesar de tratarse de compuestos intermetálicos (conocidos por su baja ductilidad),se ha encontrado en una de las aleaciones valores de ductilidad del 5% , con un límite elástico de alrededor 1000MPa.Estas aleaciones son capaces de generar una capa exclusivamente de alúmina mediante tratamientos de oxidación térmica.La cinética y morfología de la misma depende de la temperatura de oxidación; a 900c prevalece la fase metaestable 0 y a 11000c la alfa-AL2O3. Estudios de oxidación en dos etapas mediante isótopos de oxígeno revelan que la capa crece por difusión aniónica.