Informes de Investigación
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Examinando Informes de Investigación por Autor "Gregorutti, Ricardo Walter"
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Acceso Abierto Informe científico de investigador: Gregorutti, Ricardo Walter (2013)(2013) Gregorutti, Ricardo WalterSe ha continuado con el estudio de aceros inoxidables austeníticos al manganeso y nitrógeno, con el fin de reemplazar al níquel presente en la composición química del acero inoxidable austenítico 316L (o ASTM F745), ya que este último elemento puede ocasionar reacciones sistémico – tóxicas en distintos órganos del cuerpo si su concentración en ellos supera un valor admisible. Se han realizado evaluaciones sobre la susceptibilidad a la corrosión localizada del acero inoxidable austenítico al manganeso, en medios que simulan el entorno humano. Para lo cual, se llevaron a cabo ensayos de polarización cíclica. Los mismos se realizaron con barridos entre un potencial inicial de -0.1V versus el potencial de circuito abierto (Eca) y un potencial de inversión del barrido de 0,3 V respecto del Eca, o el potencial correspondiente a una corriente máxima de 30 μA. La velocidad de barrido fue de 0,167 mV/s. La celda se conformó con el electrodo de trabajo como ánodo, el electrodo de calomel saturado como referencia y contraelectrodo de acero inoxidable. Para simular las condiciones del entorno humano se trabajó con una solución acuosa 0,9 % de NaCl a 37°C y pH entre 7,1 y 7,4. Los resultados indicaron que el acero inoxidable austenítico al manganeso presenta una mayor susceptibilidad de sufrir procesos de corrosión localizada, respecto de acero inoxidable 316L, debido a la presencia remanente de la fase ferrita-delta en la microestructura. Como trabajos futuros se plantea la posibilidad de realizar ensayos de deformación en caliente, con tratamientos térmicos de recocido con el objetivo de eliminar esta fase. Continuando con los estudios de biocompatibilidad de los aceros inoxidables de uso quirúrgico, se cultivaron células osteoblasticas de rata, UMR-106 (ATCC,CRL-1661), sobre superficies pulidas del acero inoxidable austenítico ASTM F745 y del acero inoxidable dúplex ASTM A890 Tipo 5A. Las células UMR-106 fueron sembradas en las superficies y cultivadas durante 48 hs a 37°C. Luego se las trato con naranja de acridina y fueron observadas en microscopio de fluorescencia. Los resultados revelaron que las células UMR-106 se adhieren sobre las superficies de las aleaciones sin cambios en su morfología, lo que indicaría que ambos aceros presentan una aceptable biocompatibilidad en las condiciones de ensayo establecidas. En el marco de la co-dirección del becario Ing. Alex Iván Kociubczyk, se está poniendo a punto un sistema de adquisición de datos para realizar análisis térmicos durante el proceso de solidificación del acero inoxidable ASTM F745, con el objetivo de correlacionar la microestructura obtenida con los perfiles térmicos. En el período, también se analizó las propiedades mecánicas, fractomecánicas y de impacto de la Fundición Vermicular (FV), dado el creciente interés de la industria automotriz en este material, sobre el cual el LEMIT fue pionero en su estudio en el país. La FV es un material que se caracteriza por su eleveda resistencia a la fatiga térmica, lo que hace viable su uso para confeccionar piezas sometidas a ciclado térmico. Sus aplicaciones en la industria automotriz son las siguientes: discos y campanas de freno, blocks de motores diesel de alta potencia y múltiples de escape. Al mismo tiempo, tienen un potencial uso en la industria del vidrio para fabricar matrices de vajilla y botellas. Los estudios se realizaron en FV con matrices ferríticas, perlíticas y ausferríticas. Las matrices ausferríticas se obtuvieron mediante tratamientos térmicos de austemperizado en baño de sales, realizados a 300ºC , 350ºC y 450 ºC. Los resultados indicaron que la FV con matrices ausferríticas son las que presentan las mayores resistencias mecánicas y la mayor tenacidad a la fractura, mientras que la FV con matriz ferrítica presenta la mayor ductilidad y la mayor resistencia al impacto debido a su mayor capacidad de absorción de energía. Las tareas informadas se desarrollan en el marco del Programa Institucional “Desarrollo de materiales para implantes quirúrgicos”, que se lleva a cabo en el LEMIT bajo mi direción. Se estima que las mismas poseen una relevancia significativa, habida cuenta que por la Ley Provincial 11950/98, el LEMIT es el organismo contralor de materiales para prótesis e implantes quirúrgicos en el ámbito de la Provincia de Buenos Aires. - Informe de investigador
Acceso Abierto Informe científico de investigador: Gregorutti, Ricardo Walter (2014)(2014) Gregorutti, Ricardo WalterEn el período informado se han realizado estudios de solidificación en prótesis de cadera, consistentes en determinar las curvas de solidificación en las distintas partes de la pieza, a fin de evaluar los perfiles térmicos que determinan las microestructuras y perfiles de segregación de los elementos aleantes. La importancia de estos estudios radica en que las microestructuras y perfiles de segregación de los elementos aleantes influyen en las propiedades mecánicas, electroquímicas y físicas de las prótesis. Las prácticas se realizaron con el acero inoxidable ASTM F745 y con la aleación Co-Cr-Mo ASTM F75, materiales usados para la fabricación de prótesis quirúrgicas por procesos de colada. Los perfiles térmicos se midieron con termocuplas de platino-platino/rodio y plaqueta adquisidora de datos, mientras que los análisis metalográficos se realizaron con microscopía electrónica de barrido (SEM) y espectroscopía dispersiva de rayos X (EDAX) para determinar los perfiles de segregación. Los resultados indicaron que en el vástago femoral las microestructuras en ambos materiales son más finas que en la zona superior correspondiente al cabezal de la prótesis, debido a un mayor subenfriamiento térmico, originado por la mayor velocidad de enfriamiento producida en esa zona, lo que también conduce a una menor segregación de elementos aleantes. Desde el punto de vista electroquímica, se analizó la aleación de cobalto ASTM F75 mediante ensayos de polarización cíclica, según la norma ASTM F2129, a 37ºC en solución fisiológica de NaCl al 0,9% en agua. Los resultados mostraron que el comportamiento, frente a la susceptibilidad de sufrir corrosión localizada, fue similar en ambas regiones, indicando que no hay diferencias respecto de los diferentes tamaños de microestructuras en esta aleación. Por otro lado, se realizaron ensayos electroquímicos de polarización cíclica en la mencionada solución fisiológica para evaluar la susceptibilidad a la corrosión localizada del acero inoxidable ASTM F745 y del acero inoxidable Dúplex ante posibles cambios de pH en el cuerpo humano. Los análisis se realizaron variando el pH entre 4 y 9, con barridos entre un potencial inicial de -0.1V versus el potencial de circuito abierto (Eca) y un potencial de inversión del barrido de 0,3 V respecto del Eca, o el potencial correspondiente a una corriente máxima de 30 μA. La velocidad de barrido fue de 0,167 mV/s. La celda se conformó con el electrodo de trabajo como ánodo, el electrodo de calomel saturado como referencia y contraelectrodo de acero inoxidable. Los resultados indicaron que el acero inoxidable Dúplex ha mostrado una menor susceptibilidad a sufrir corrosión localizada que el acero ASTM F745, al poseer un rango de pasividad más amplio y una mayor capacidad de repasivación. Estas propiedades no presentaron variaciones significativas en el rango de pH considerado. En cambio el acero ASTM F745 mostró una capacidad de repasivación decreciente con el aumento de pH. Las tareas informadas se desarrollan en el marco del Programa Institucional “Desarrollo de materiales para implantes quirúrgicos”, que se lleva a cabo en el LEMIT bajo mi direción. Se estima que las mismas poseen una relevancia significativa, habida cuenta que por la Ley Provincial 11950/98, el LEMIT es el organismo contralor de materiales para prótesis e implantes quirúrgicos en el ámbito de la Provincia de Buenos Aires. - Informe de investigador
Acceso Abierto Informe científico de investigador: Gregorutti, Ricardo Walter (2015)(2015) Gregorutti, Ricardo WalterEn el período informado se han continuado con los estudios de solidificación de las aleaciones ASTM F745 (acero inoxidable austenítico) y ASTM F75 (Co-Cr-Mo) en prótesis de cadera coladas mediante el proceso de Investment Casting o Cera Perdida. Se realizaron estudios de la microestructura obtenida en distintas partes de las prótesis coladas y estudios electroquímicos a diferentes pH y temperaturas para evaluar la susceptibilidad a la corrosión localizada. Por otro lado, se iniciaron estudios tendientes a evaluar la posible incidencia de fármacos de uso cotidiano, como alprazolam y clonazepam, en la performance electroquímica de los biomateriales metálicos. En el período se han realizado trabajos para obtener grafito poroso a partir de fundiciones de hierro laminares. La técnica de obtención se centra en la disolución de la matriz metálica con reactivos químicos, conservándose la estructura de grafito. La misma consiste en láminas de grafito interconectadas, con separaciones que varían entre nanometros y micrones. El objetivo de este estudio es evaluar su posible uso para distintas aplicaciones como soporte de catalizadores, electrodos porosos para celdas de combustible, filtros y electrodos soporte de nanofilms de Cu y Ag para sanitización de aguas entre otras aplicaciones.