Estudo de um aço inoxidável austenítico de alto teor de nitrogênio para utilização em implantes cirúrgicos.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2000 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
Texto Completo: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-15082024-153133/ |
Resumo: | Um novo aço inoxidável austenítico com alto teor de nitrogênio (0,4%N em peso) foi desenvolvido para uso em próteses e implantes cirúrgicos. O níquel foi substituído por nitrogênio e manganês com a finalidade de melhorar as propriedades mecânicas, resistência à corrosão, biocompatibilidade e reduzir custos. O aço foi fundido em forno de indução sob atmosfera de argônio, em duas corridas sendo uma com e outra sem molibdênio, obtendo-se lingotes de 7,5 kg que foram forjados e solubilizados a 1050\'GRAUS\'C por três horas. Após o tratamento de solubilização foram realizados ensaios de tração, fadiga, corrosão, metalografia e biocompatibilidade. Após ensaio de corrosão intergranular usando-se a prática A (ASTM A 262), as ligas estudadas não apresentaram valas contínuas nos contornos de grão. A liga com molibdênio mostrou boa resistência à corrosão em meio sinuvial, ao passo que a liga sem molibdênio apresentou comportamento inferior às outras ligas ensaiadas. Foram realizados ensaios de fadiga em próteses fabricadas a partir das duas ligas desenvolvidas, não sendo observados danos após a aplicação de 6,5.10\'POT. 6\' ciclos. Nestes ensaios as condições de carregamento e fluidos corpóreos foram escolhidas para simular o uso equivalente a 8 anos na vida de uma pessoa que caminha 1,5 horas por dia. A liga sem molibdênio mostrou excelentes propriedades mecânicas (L.E.= 393 MPa, L.R.= 755MPa e alongamento de 61%) maiores que as especificadas para implantes cirúrgicos pela norma ISO 5852-1:1987. |
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Estudo de um aço inoxidável austenítico de alto teor de nitrogênio para utilização em implantes cirúrgicos.Untitled in englishAço inoxidável austenítico (Aplicações terapêuticas)Austenitic stainless steel (Therapeutic applications)Um novo aço inoxidável austenítico com alto teor de nitrogênio (0,4%N em peso) foi desenvolvido para uso em próteses e implantes cirúrgicos. O níquel foi substituído por nitrogênio e manganês com a finalidade de melhorar as propriedades mecânicas, resistência à corrosão, biocompatibilidade e reduzir custos. O aço foi fundido em forno de indução sob atmosfera de argônio, em duas corridas sendo uma com e outra sem molibdênio, obtendo-se lingotes de 7,5 kg que foram forjados e solubilizados a 1050\'GRAUS\'C por três horas. Após o tratamento de solubilização foram realizados ensaios de tração, fadiga, corrosão, metalografia e biocompatibilidade. Após ensaio de corrosão intergranular usando-se a prática A (ASTM A 262), as ligas estudadas não apresentaram valas contínuas nos contornos de grão. A liga com molibdênio mostrou boa resistência à corrosão em meio sinuvial, ao passo que a liga sem molibdênio apresentou comportamento inferior às outras ligas ensaiadas. Foram realizados ensaios de fadiga em próteses fabricadas a partir das duas ligas desenvolvidas, não sendo observados danos após a aplicação de 6,5.10\'POT. 6\' ciclos. Nestes ensaios as condições de carregamento e fluidos corpóreos foram escolhidas para simular o uso equivalente a 8 anos na vida de uma pessoa que caminha 1,5 horas por dia. A liga sem molibdênio mostrou excelentes propriedades mecânicas (L.E.= 393 MPa, L.R.= 755MPa e alongamento de 61%) maiores que as especificadas para implantes cirúrgicos pela norma ISO 5852-1:1987.A new high nitrogen (0,4% N) Ni-free austenitic stainless steel was developed for use in prostheses and surgical implants. Ni was replaced by Mn and N in order to improve biocompatibility, mechanical properties, corrosion resistance and reduce costs. The steel was melted in an induction furnace under argon, and then forged and soludilized at 1050°C for three hours. Two alloys were obtained, one containing 0.0025%Mo and the other 2.5%Mo. After the solubilizing treatment specimens were prepared for tensile tests, fatigue tests, corrosion tests, metallography and biocompatibility tests. After intergranular corrosion tests the specimens did not show any ditches at grain boundaries. Polarizations tests showed that the alloy containing 2.5%Mo has good corrosion resistance in sinovial liquid, while the 0.0025%Mo alloy presented the worst results of the studied materials. The prostheses did not show any vestige of damage after being tested under 6,5.106 cycles fatigue. These tests were performed under loading cycles which simulate the human body conditions of a man walking 1.5 hours per day during 8 years. The 0.0025%Mo alloy showed excelente mechanical properties (YS=393 MPa, TS=755 MPa, elongation=61%), higher than those specified for materials used in surgical implants (ISO5832).Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPTschiptschin, Andre PauloSilva Junior, Wilson Carlos da2000-10-26info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-15082024-153133/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-08-15T18:50:03Zoai:teses.usp.br:tde-15082024-153133Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-08-15T18:50:03Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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