Orientador: Rubens Caram Junior

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica

Resumo: O aumento da expectativa de vida e as melhorias sempre necessárias na área da saúde conferem grande importância ao desenvolvimento de biomateriais. Ligas de Ti contendo elementos ? estabilizadores são atrativas para uso como biomaterial devido a sua alta resistência específica, elevada...

Resumo: O aumento da expectativa de vida e as melhorias sempre necessárias na área da saúde conferem grande importância ao desenvolvimento de biomateriais. Ligas de Ti contendo elementos ? estabilizadores são atrativas para uso como biomaterial devido a sua alta resistência específica, elevada resistência à corrosão e incomum biocompatibilidade, além de menor módulo de elasticidade, o que é benéfico para os tecidos ósseos próximos ao implante. Este trabalho trata do estudo de estabilidade de fases em ligas tipo ? no sistema Ti-Mo-Sn processadas sob diferentes condições e foi realizado por meio das seguintes etapas: (a) Estudo do efeito do teor de Sn na estabilidade de fases após resfriamento ao forno e em água em ligas Ti-Mo; (b) Estudo do efeito do teor de Sn na supressão da formação das fases ? e ?¿¿; (c) Estudo do efeito do teor de Sn na precipitação da fase ? por meio de envelhecimento; (d) Estudo das propriedades mecânicas das amostras processadas sob diferentes condições. Tal trabalho foi desenvolvido a partir da preparação de ligas em forno a arco sob atmosfera controlada, tratamento térmico de homogeneização, deformação plástica por meio de laminação a quente e caracterização utilizando-se microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura e transmissão, difração de raios-X e calorimetria exploratória diferencial. As amostras foram também submetidas a tratamentos térmicos de envelhecimento. As propriedades mecânicas das amostras foram avaliadas por meio de ensaios de tração e medidas de módulo de elasticidade usando técnicas acústicas. Os resultados sugerem que o Sn se comporta como um elemento de liga supressor da formação das fases ? e ?¿¿ em ligas Ti-Mo. Além disso, propicia o refinamento da fase ? precipitada, o que resulta em aumento da resistência mecânica

Abstract: The increase in life expectancy and the always necessary healthcare improvements attach great importance to the development of biomaterials. Ti alloys containing ? stabilizing elements are prone to be used as biomaterials due to their high specific strength, high corrosion resistance,...

Abstract: The increase in life expectancy and the always necessary healthcare improvements attach great importance to the development of biomaterials. Ti alloys containing ? stabilizing elements are prone to be used as biomaterials due to their high specific strength, high corrosion resistance, unusual biocompatibility and low modulus of elasticity, which is very beneficial to the bone tissues near the implant. This study deals with the phase stability in ? type alloys in the Ti-Mo-Sn system processed under different conditions and was carried out through the following steps: (a) Study of the effect of the Sn content on the phase stability in Ti-Mo alloys; (b) Study of the effect of the Sn content on the suppression of the ? and ?'' phases precipitation; (c) Study of the effect of the Sn content on the precipitation of the ? phase by aging; (d) Study of the mechanical properties of samples processed under different conditions. This study was developed through the preparation of alloys by using arc furnace under controlled atmosphere, homogenization heat treatment, plastic deformation through hot rolling and characterization using optical microscopy, scanning and transmission electron microscopy, X-ray diffraction and differential scanning calorimetry. Samples were also submitted to aging heat treatments. The mechanical properties of the samples were evaluated by tensile test and measurement of elastic modulus using acoustic techniques. The results suggest that Sn acts as a suppressor alloying element in the formation of the ? e ?¿¿ phases in the Ti-Mo system. Moreover, Sn addition provides refinement of ? phase particles, which provides an increase in the mechanical strength