Estudo do comportamento mecÃnico das ligas Ti-8Nb-13Zr e Ti-18Nb-13Zr sob diferentes condiÃÃes de tratamentos tÃrmicos.

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2005

RESUMO

Os biomateriais devem apresentar requisitos essenciais, tais como biocompatibilidade, biofuncionalidade, bioadesÃo, propriedades mecÃnicas compatÃveis Ãquelas do osso, processabilidade, resistÃncia à corrosÃo e capacidade para interagir com o osso e com outros tecidos. As ligas de titÃnio tÃm se destacado para a produÃÃo de implantes, devido ao seu baixo mÃdulo elÃstico, à sua superior biocompatibilidade e resistÃncia à corrosÃo quando comparadas com outros materiais metÃlicos convencionais. Dentre as ligas de titÃnio a Ti-6Al-4V (a+b) à a mais utilizada, no entanto novas composiÃÃes estÃo em desenvolvimento, com destaque para as ligas do tipo b por apresentarem baixo mÃdulo elÃstico. O presente trabalho descreve os comportamentos mecÃnico e microestrutural de duas ligas de Ti do tipo b, Ti-8Nb-13Zr e Ti-18Nb-13Zr, sob diferentes condiÃÃes de tratamentos tÃrmicos. As ligas foram obtidas por um processo de fusÃo em forno a arco com eletrodo nÃo consumÃvel em atmosfera de argÃnio. As ligas foram submetidas a um tratamento tÃrmico de solubilizaÃÃo a 1000ÂC/1h e resfriadas em Ãgua, para posterior forjamento rotativo a frio atà o diÃmetro final de 6,0 mm (reduÃÃo em Ãrea de 89% ). As barras obtidas sofreram tratamento de recozimento a 900ÂC/30min seguido de duas diferentes condiÃÃes de resfriamento, em Ãgua e ao ar. ApÃs tratamento de recozimento seguido de resfriamento em Ãgua, as ligas foram submetidas a tratamentos tÃrmicos de envelhecimento. A caracterizaÃÃo microestrutural foi feita empregando-se microscopia Ãptica, microscopia eletrÃnica de varredura (MEV) e difraÃÃo de raios-X. Ambas as ligas na condiÃÃo recozida a 900ÂC/30min seguida de resfriamento em Ãgua apresentaram microestruturas martensÃticas a. Enquanto que para a condiÃÃo de recozimento seguida de resfriamento ao ar as ligas apresentaram microestrutura constituÃdas das fase a e b. A caracterizaÃÃo mecÃnica das ligas nas condiÃÃes forjada, recozida e envelhecida consistiu em ensaios de traÃÃo uniaxial a temperatura ambiente e microdureza. Para a liga Ti-8Nb-13Zr os valores obtidos de limite de resistÃncia, mÃdulo de elasticidade e de alongamento encontram-se entre 742 a 875 MPa, 82 a 92 GPa e 8 a 17%, respectivamente. Para a liga Ti-18Nb-13Zr os valores obtidos dessas propriedades estÃo entre 714 a 860 MPa, 70 a 86 GPa e 7 a 35%. As ligas apresentaram comportamento nÃo linear na regiÃo elÃstica e as curvas tensÃo versus deformaÃÃo foram modeladas segundo a equaÃÃo modificada de Ramberg-Osgood. As superfÃcies de fratura, para ambas as ligas em todas as condiÃÃes estudadas, apresentaram caracterÃsticas de fraturas dÃcteis, caracterizadas pela presenÃa de dimples.

ASSUNTO(S)

ensaios de materiais propriedades mecÃnicas tratamento tÃrmico recozimento (metalurgia) biomateriais ligas de titÃnio

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