Efeito do tratamento térmico de envelhecimento na microestrutura e nas propriedades mecânicas e de resistência a corrosão de ligas Ti-35Nb-3Sn e Ti-10Mo-3Sn para aplicação em biomateriais

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Bueno, Guilherme Domingues, 1991-
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1641356
Resumo: Orientador: Alessandra Cremasco
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Este trabalho visa avaliar o efeito de tratamentos térmicos de envelhecimento nas propriedades mecânicas e de resistência à corrosão das ligas Ti-10Mo-3Sn e Ti-35Nb-3Sn. A pesquisa envolveu a preparação de amostras em forno a arco voltaico sob atmosfera controlada, homogeneização a altas temperaturas, deformação plástica a quente e tratamentos térmicos de solubilização com resfriamento em água com posterior envelhecimento isotérmicos nas temperaturas de 500 e 600 ºC por 1 h com taxas de aquecimento de 2 ºC/min e 250 ºC/min. As amostras foram caracterizadas por microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura e difração de raios-X. Foram medidos também a dureza Vickers e o módulo de elasticidade por ultrassom. O comportamento de corrosão foi avaliado por meio do ensaio de polarização potenciodinâmica após 1 h de estabilização do potencial em circuito aberto. Os resultados sugerem que diferentes taxas de aquecimento contribuíram para a precipitação de distintas frações volumétricas com diferentes distribuições da fase ?, sendo a precipitação da fase ? favorecida pela taxa de aquecimento mais lenta (2°C/ min). Além disso, a adição de Sn ao sistema Ti-Nb retardou a cinética de precipitação de fase ? e mostrou maior poder supressor de fase ?, se comparada à liga com Mo. Em suma, a liga com Nb apresentou os menores valores de módulo de elasticidade e dureza e sofreu poucas alterações microestruturais após o envelhecimento isotérmico. Por outro lado, a liga com Mo apresentou a melhor resistência à corrosão, com alterações microestruturais sensíveis a alteração dos parâmetros do tratamento térmico de envelhecimento, onde a taxa lenta de aquecimento (2 °C/min) favoreceu a formação de uma microestrutura mais refinada, levando formação de um filme passivo mais estávelAbstract: Titanium alloys are widely used in the medical and dental fields due to their attractive properties, such as: superior biocompatibility, high corrosion resistance and high specific resistance. This study aims to evaluate the effect of aging heat treatments on the mechanical properties and corrosion resistance of Ti-10Mo-3Sn and Ti-35Nb-3Sn alloys. The research involved the preparation of samples in an arc furnace under a controlled atmosphere, homogenization at high temperatures, hot rolling and solution heat treatment with water cooling and subsequent aging at 500 and 600 ºC up to 1 h with heating rates of 2ºC/min and 250 ºC/min. The samples were characterized by optical microscopy, scanning electron microscopy and X-ray diffraction. Vickers hardness and elasticity modulus were also measured by ultrasound technique. The corrosion behavior was evaluated by potentiodynamic polarization test after 1h open circuit potential stabilization. The results suggests that the application of different heating rates contribute to precipitation of different volumetric ratio and distinct dispersion of ?-phase. The precipitation of ?-phase is mainly aided under lower heating rates (2°C/min). Moreover, the addition of Sn to the Ti-Nb system made the ?-phase precipitation slower and it shows higher ?-phase suppression capability compared to the alloy with Mo. In general, the alloy with Nb showed the lowest values of elastic modulus and hardness and it undergoes soft microstructural modification. However, the alloy with Mo showed the best corrosion resistance and the microstructural modifications are strongly linked to the aging parameters, where lower heating rate (2 °C/min) aided the development of refined microstructure leading to better stability of passive layerMestradoManufatura de Materiais AvançadosMestre em Engenharia de Produção e de ManufaturaCAPES001[s.n.]Cremasco, Alessandra, 1983-Contieri, Rodrigo JoséBueno, Alysson Helton SantosUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Ciências AplicadasPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Produção e de ManufaturaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASBueno, Guilherme Domingues, 1991-20212021-02-08T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (125 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1641356BUENO, Guilherme Domingues. Efeito do tratamento térmico de envelhecimento na microestrutura e nas propriedades mecânicas e de resistência a corrosão de ligas Ti-35Nb-3Sn e Ti-10Mo-3Sn para aplicação em biomateriais. 2021. 1 recurso online (125 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Aplicadas, Limeira, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1641356. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1164581Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2021-05-14T19:07:50Zoai::1164581Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2021-05-14T19:07:50Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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