Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio (Jun 2000)
Caracterización de la capa formada por nitruración gaseosa del titanio a alta temperatura
Abstract
Titanium and Ti6Al4V alloy are biocompatible materials. However, their lack of good wear resistance limits their use for some biomedical applications. Surface hardening by nitriding has been studied in order to improve wear resistance of titanium. The results showed an increase of surface hardness, over 300% when compared to non-treated samples. X-ray diffraction data of the surface of the treated samples showed the existence of titanium nitrides, mainly ε-nitrides (Ti2N), although δ−nitrides (TiN) were also detected. Selected area diffraction pattern in transmission electron microscope (TEM) of nearsurface regions detected the existence of ε-nitrides. TEM observations of regions at depths over 5 μm did not registered any nitride. Therefore, the results suggest that the studied treatment could be used to reduce wear in biomedical applications with light and medium loads.<br><br>El titanio y la aleación Ti6Al4V son materiales que presentan una excelente biocompatibilidad, si bien la falta de una buena resistencia al desgaste dificulta su uso en diversas aplicaciones biomédicas. Se ha estudiado el endurecimiento superficial del titanio por medio de la nitruración gaseosa con el fin de mejorar su resistencia al desgaste. Los resultados obtenidos muestran un gran incremento en la dureza superficial, de un 300% con relación a las muestras no tratadas. Los datos de las difracciones de rayos X de la superficie de las muestras tratadas muestran la existencia de nitruros de titanio, principalmente nitruros-ε (Ti2N), si bien también fueron detectados nitruros-δ (TiN). La difracción de electrones realizada en microscopio electrónico de transmisión (TEM) de regiones subsuperficiales de las muestras tratadas también detectaron la existencia de nitruros-ε. Observaciones con TEM de zonas a distancias de la superficie superiores a 5 μm no revelaron la existencia de nitruros. Por tanto, los resultados obtenidos indican que el tratamiento de nitruración gaseosa podría ser usado para reducir el desgaste del titanio en aplicaciones biomédicas con cargas poco elevadas.
