Effects of chemical composition on the corrosion of dental alloys

ABSTRACT

The aim of this study was to determine the effect of the oral environment on the corrosion of dental alloys with different compositions, using electrochemical methods. The corrosion rates were obtained from the current-potential curves and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The effect of artificial saliva on the corrosion of dental alloys was dependent on alloy composition. Dissolution of the ions occurred in all tested dental alloys and the results were strongly dependent on the general alloy composition. Regarding the alloys containing nickel, the Ni-Cr and Ni-Cr-Ti alloys released 0.62 mg/L of Ni on average, while the Co-Cr dental alloy released ions between 0.01 and 0.03 mg/L of Co and Cr, respectively.The open-circuit potential stabilized at a higher level with lower deviation (standard deviation Ni-Cr-6Ti = 32 mV/SCE and Co-Cr = 54 mV/SCE). The potenciodynamic curves of the dental alloys showed that the Ni-based dental alloy with >70 wt% of Ni had a similar curve and the Co-Cr dental alloy showed a low current density and hence a high resistance to corrosion compared with the Ni-based dental alloys. Some changes in microstructure were observed and this fact influenced the corrosion behavior for the alloys. The lower corrosion resistance also led to greater release of nickel ions to the medium. The quantity of Co ions released from the Co-Cr-Mo alloy was relatively small in the solutions. In addition, the quantity of Cr ions released into the artificial saliva from the Co-Cr alloy was lower than Cr release from the Ni-based dental alloys.

RESUMO

O objetivo deste estudo foi determinar o efeito do ambiente bucal na corrosão de diferentes ligas odontológicas, utilizando métodos eletroquímicos. Os índices de corrosão foram obtidos por meio das curvas de corrente-potencial e impedância eletroquímica (EIS). O efeito de saliva artificial na corrosão de ligas odontológicas foi dependente da composição. A dissolução dos íons ocorreu em todas as amostras e os resultados foram dependentes da composição da liga. Algumas mudanças na microestrutura foram observadas durante o estudo e influenciou o comportamento corrosivo das ligas investigadas. As ligas de Ni-Cr e Ni-Cr-Ti libertaram quantidade de 0,62 mg/L de íons Ni enquanto a liga de Co-Cr liberou entre 0,01 e 0,03 mg/L. As curvas potenciodinâmicas das ligas odontológicas mostraram que as ligas a base >70 wt% de Ni obtiveram curvas similares e a liga de Co-Cr apresentou a menor densidade de corrente e em consequência uma resistência alta a corrosão quando comparada as ligas à base de Ni. A baixa resistência à corrosão também levou a maior libertação de íons de níquel para o meio e a quantidade de Co liberado pela liga de Co-Cr-Mo foi relativamente pequena nas soluções. As quantidades de Cr liberada na saliva artificial pela liga de Co-Cr foi menor que a libertação de Cr pela liga à base de Ni.