Parámetros de conformación por forjado y caracterización tribológica de una aleación Ti4Al6V ELI usada en implantes.

El uso de implantes y elementos de fijacion interna es una practica frecuente cuando hay partes del cuerpo que no estan trabajando adecuadamente. Uno de los metales mas comunmente usados en estos implantes quirurgicos es el Titanio. Aunque la biocompatibilidad y el numero de casos de aceptacion de las protesis de Titanio por el cuerpo humano es muy alta (a diferencia de lo que ocurre con los aceros inoxidables), su uso en Colombia es muy limitado por los elevados costos en comparacion con el acero inoxidable. Resultados preliminares del grupo de investigacion (Maya-Lopez, 2014) indican que es posible establecer condiciones de forjado para una aleacion Ti-6Al-4V ELI con las que se pueden obtener microestructuras y asociadas a ellas, propiedades mecanicas y de superficie, que sean adecuadas para aplicaciones biomedicas, con un numero menor de etapas de deformacion y sin tratamiento termico; contribuyendo de esta forma a la reduccion de los costos asociados a la produccion de protesis de alta calidad en esta aleacion. Este proyecto se enmarca dentro de una propuesta mas amplia con la que se busca obtener parametros de forja (temperauta, tasa de deformacion y velocidad de enfriamiento) para una aleacion Ti-6Al-4V ELI para aplicaciones biomedicas, de forma que se obtenga una microestructura con propiedades mecanicas y tribologicas comparables a la mill annealed, pero con menor numero de pasos y sin tratamiento termico. En este proyecto se afrontara la primera parte de esa propuesta mas amplia y se buscara establecer una ventana preliminar de parametros de forja para la aleacion a partir de su respuesta termomecanica en pruebas de simulacion fisica y de sus propiedades de superficie en pruebas tribologicas. Durante el procesamiento de las muestras de este proyecto se evaluara el efecto de los parametros termomecanicos: tasa de deformacion y temperatura de procesamiento, simulando un proceso de forja en caliente o en temperatura intermedia y se determinara su influencia sobre las curvas de esfuerzo-deformacion y la microestructura. Esta informacion sera usada para establecer un modelo fenomenologico de respuesta plastica del material. Paralelamente, las muestras obtenidas se someteran a pruebas de desgaste por deslizamiento y corrosion para comparar su comportamiento con una microestructura comercial “mill annealed” usada en implantes. Con esta informacion es posible establecer una ventana preliminar de parametros de forja para esta aleacion que elimine la necesidad de tratamiento termico. Con el desarrollo de este proyecto se dara inicio al proceso de formacion de dos estudiantes de maestria, se apoyara la formacion de dos estudiantes de pregrado a traves de su trabajo dirigido de grado, y se conformara un semillero de investigacion en el area de deformacion plastica de metales. Adicionalmente se planteara la formulacion de un proyecto de cooperacion internacional.