Las aleaciones superelásticas de NiTi son ampliamente utilizadas en la industria biomédica (odontología, stents) debido a su buena biocompatibilidad [1]. Algunas de estas aplicaciones son susceptibles  al daño por fretting [2]. El fretting  es un fenómeno de daño que se produce entre dos cuerpos en contacto entre los que existe un movimiento relativo de pequeña amplitud, típicamente 1 a 300 mm, que se mantiene en el tiempo. En el presente trabajo se estudió el daño por fretting en alambres superelásticos comerciales de NiTi (50,8 at.%. Ni, diámetro 1,2 mm, tamaño de grano ultrafino), en configuración de alambre contra alambre cruzado a 90°. Se determinó el mapa de las condiciones de fretting RCFM [3] para una amplitud de desplazamiento impuesta ? = 50 µm y carga normal P = 10, 20 y 50 N. El daño superficial (scars) fue caracterizado con SEM y perfilometría óptica. Se encontró que para P = 10 N el régimen es de deslizamiento (SR), donde la mayor parte de ? se transforma en deslizamiento entre las superficies, evidenciándose daño por desgaste. Para P = 50 N el régimen es de deslizamiento parcial (PSR), donde sólo una parte del ? se transforma en deslizamiento relativo entre las superficies. Para P = 20 N se observó un régimen mixto (MR), situación intermedia entre los regímenes anteriores. Tanto en PSR como en MR se detectó la formación de fisuras. Se realizaron también ensayos con P variando gradualmente desde 50 a 16 N, observándose que esta disminución se corresponde con un aumento del coeficiente de fricción COF, de manera similar a lo observado en otros materiales  [4]. Las partículas desprendidas se caracterizaron por TEM  correspondiendo a TiO₂ (rutilo) y NiO, presentando tamaños individuales entre 10 y 20 nm aunque conformando aglomerados de algunos micrometros.

Referencias

1. K. Otsuka, C.M. Wayman, “Shape Memory Alloys”, 2002, Cambridge University Press.
2. L.M. Qian, Q.P. Sun, Z.R. Zhou, “Fretting wear behavior of superelastic nickel titanium shape memory alloy”, Tribology Letters Vol. 18 No.4 (2005) p. 463-475
3. M.H. Zhu, Z.R. Zhou, “On the mechanism s of various fretting wear modes”, Tribology International Vol. 44 (2011) p. 1378–1388.
4. M. A. Chowdhury, M. K. Khalil, D. M. Nuruzzaman, M. L. Rahaman, “The Effect of Sliding Speed and Normal Load on Friction and Wear Property of Aluminum”, International Journal of Mechanical & Mechatronics Engineering Vol. 11 No. 1 (2011) p. 45-49.