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Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-11-25Bitstream added on 2014-06-13T19:03:30Z : No. of bitstreams: 1 sampaio_nas_dr_guara.pdf: 3261856 bytes, checksum: 1cec5dd1be792fc77fe196fcf0103c70 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / As ligas Ni-Cr-Mo têm sido usadas como próteses dentárias por possuírem boa resistência mecânica, elevada resistência à corrosão e também por serem economicamente viáveis. A proteção contra a corrosão destas ligas em soluções salinas típicas de meios fisiológicos é devida ao fenômeno de passivação com a formação de uma camada superficial de óxidos, principalmente óxidos de cromo. Este filme protetor submetido a esforços mecânicos num ambiente corrosivo pode se romper parcialmente liberando íons que apresentam efeitos deletérios no corpo humano. Íons fluoreto existentes em produtos de higiene modificam o ambiente bucal e sua presença pode possibilitar o início de um processo corrosivo localizado. O objetivo deste trabalho foi estudar a resistência à corrosão de três ligas de Ni-Cr-Mo, de diferentes composições: SC (73% Ni; 14%Cr; 8,5%Mo; 1,8% Be; 1,8%Al), SB (61%Ni; 25%Cr; 10,5%Mo; 1,5%Si) e W (65%Ni; 22,5%Cr; 9,5%Mo; 1,0% Nb; 1,0% Si; 0,5%Fe) em meios contendo fluoretos que simulam as soluções de enxágue bucal. O estudo foi realizado em solução de NaF 0,05 %, NaCl 0,05 % e colutórios comerciais em pH 6,0 a 37ºC, utilizando análise metalográfica, técnica de imersão e ensaios eletroquímicos, . A liga SC, com o maior teor de níquel e o menor teor de cromo não se passiva nos meios estudados apresentando um aumento contínuo na densidade de corrente em função do aumento do potencial, enquanto que as outras ligas apresentam intervalo de passivação de 600 mV e densidade de corrente passiva 10-6 A / cm2. De um modo geral, considerando os ensaios de corrosão por imersão e eletroquímicos, conclui-se que o pior desempenho foi atribuído à liga SC, enquanto que, W e SB apresentaram os melhores desempenhos e comportamentos bastante similares. / Ni-Cr-Mo alloys have been used as dental prostheses due their properties such as good mechanical strength, high corrosion resistance and also because they are economically viable. These alloys corrosion protection in salt solutions which are typical of physiological media, is due to the phenomenon called passivation with an oxide superficial layer formation, particularly chromium oxides. This protective film, subjected to mechanical stress in a corrosive environment,can be broken partially releasing ions that have deleterious effects in a human body. Fluoride ions, existent in hygiene products, change the oral environment and their presence may enable the beginning of a localized corrosion process. The objectics this work is to evaluate the corrosion resistance of three Ni-Cr-Mo alloys, of different compositions: SC (73% Ni, 14% Cr, 8.5% Mo, 1.8% Be, 1.8% Al) SB (61% Ni, 25% Cr, 10.5% Mo, 1.5% Si) and W (65% Ni, 22.5% Cr, 9.5% Mo, 1.0% Nb, 1.0% Si, 0.5% Fe) in media containing fluoride which simulate oral rinse solutions. This study has been in solution of 0.05% NaF, NaCl 0.05% and commercial mouthwashes on pH 6.0 at 37 ° C using metallography analyses, immersion techniques, and electrochemical tests, impedance tests and analysis. SC, with the highest nickel and the lowest chromium content, does not passivate in the studied means showing a continuous increase in current density due to increasing potential, while the other alloys exhibit passivation range of 600 mV and passive current density 10-6 A / cm2. In general, considering the immersion and electrochemical corrosion tests, it is concluded that the worst performance has been attributed to the alloy SC, while W and SB have shown the best performance and very similar behaviors.

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Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-12-01Bitstream added on 2014-06-13T21:05:02Z : No. of bitstreams: 1 silva_jwj_dr_guara.pdf: 2585287 bytes, checksum: b0304efc039af53412ee1f7353c6f71a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Um grande número de ligas metálicas é usado na Odontologia para fabricação de próteses fixas e removíveis. Na cavidade oral essas estruturas estão expostas a um meio quimicamente adverso, com a saliva sendo o agente mais corrosivo, devido à alta concentração de íons cloreto que são causadores de corrosão localizada. Além disso, soluções contendo íons fluoreto também são frequentemente utilizadas em agentes profiláticos nos tratamentos dentários para prevenir a formação de placas dentárias e o desenvolvimento de cáries. Neste sentido, considerou-se importante investigar o comportamento eletroquímico e a resistência à corrosão de ligas dentárias Ni-Cr-Mo em meio fluoretado tamponado, que simula a agressividade dos colutórios e dos cremes dentários. Para tanto, foram realizados ensaios eletroquímicos de corrosão, em uma solução tampão HF/NaF, de três ligas avaliadas comercialmente (N, W 99 e SB) que se diferenciam com respeito às mudanças nas suas composições químicas, em especial, nos teores de níquel e de cromo. Para maior compreensão da morfologia das ligas estudadas, foi realizada a análise metalográfica, utilizando-se microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura. Para avaliar o comportamento eletroquímico, foram aplicadas técnicas eletroquímicas tradicionalmente utilizadas nas pesquisas de corrosão, tais como: polarização potenciodinâmica (PDS), polarização cíclica (CP) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS). De acordo com os resultados obtidos, verificou-se o melhor desempenho para a liga N e o pior para W99, apresentando SB um comportamento intermediário. / A great number of metal alloys is used in dentistry to manufacture fixed and removable prostheses. In oral cavity these structures are exposed to a chemically adverse environment, with saliva being the most corrosive agent, due to high chloride ions concentration, which are causing localized corrosion. Moreover, solutions containing fluoride ions are also commonly used in prophylactic agents in dental treatments to prevent dental plaque formation and caries expansion. Thus, it was considered important to investigate the electrochemical behavior and corrosion resistance of Ni-Cr-Mo dental alloys in buffered fluoride medium, which simulates aggressiveness of mouthwashes and dental creams. This being so, electrochemical corrosion tests were carried out in a buffer HF/NaF solution of three commercially evaluated alloys (N, W 99 and SB) which are different in relation to changes in chemical compositions, in particular, in nickel and chromium content. For a better understanding of the studied alloys morphology, it was performed metallographic analysis, by using optical microscopy and scanning electron microscopy. In order to evaluate the electrochemical behavior, it was applied electrochemical techniques traditionally used in corrosion research, such as: potentiodynamic polarization (PDS), cyclic polarization (CP) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). According to the obtained results, it was observed the best performance for N alloy and the worst for W 99, with SB presenting and intermediate behavior.

Resumo: Um grande número de ligas metálicas é usado na Odontologia para fabricação de próteses fixas e removíveis. Na cavidade oral essas estruturas estão expostas a um meio quimicamente adverso, com a saliva sendo o agente mais corrosivo, devido à alta concentração de íons cloreto que são causadores de corrosão localizada. Além disso, soluções contendo íons fluoreto também são frequentemente utilizadas em agentes profiláticos nos tratamentos dentários para prevenir a formação de placas dentárias e o desenvolvimento de cáries. Neste sentido, considerou-se importante investigar o comportamento eletroquímico e a resistência à corrosão de ligas dentárias Ni-Cr-Mo em meio fluoretado tamponado, que simula a agressividade dos colutórios e dos cremes dentários. Para tanto, foram realizados ensaios eletroquímicos de corrosão, em uma solução tampão HF/NaF, de três ligas avaliadas comercialmente (N, W 99 e SB) que se diferenciam com respeito às mudanças nas suas composições químicas, em especial, nos teores de níquel e de cromo. Para maior compreensão da morfologia das ligas estudadas, foi realizada a análise metalográfica, utilizando-se microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura. Para avaliar o comportamento eletroquímico, foram aplicadas técnicas eletroquímicas tradicionalmente utilizadas nas pesquisas de corrosão, tais como: polarização potenciodinâmica (PDS), polarização cíclica (CP) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS). De acordo com os resultados obtidos, verificou-se o melhor desempenho para a liga N e o pior para W99, apresentando SB um comportamento intermediário. / Abstract: A great number of metal alloys is used in dentistry to manufacture fixed and removable prostheses. In oral cavity these structures are exposed to a chemically adverse environment, with saliva being the most corrosive agent, due to high chloride ions concentration, which are causing localized corrosion. Moreover, solutions containing fluoride ions are also commonly used in prophylactic agents in dental treatments to prevent dental plaque formation and caries expansion. Thus, it was considered important to investigate the electrochemical behavior and corrosion resistance of Ni-Cr-Mo dental alloys in buffered fluoride medium, which simulates aggressiveness of mouthwashes and dental creams. This being so, electrochemical corrosion tests were carried out in a buffer HF/NaF solution of three commercially evaluated alloys (N, W 99 and SB) which are different in relation to changes in chemical compositions, in particular, in nickel and chromium content. For a better understanding of the studied alloys morphology, it was performed metallographic analysis, by using optical microscopy and scanning electron microscopy. In order to evaluate the electrochemical behavior, it was applied electrochemical techniques traditionally used in corrosion research, such as: potentiodynamic polarization (PDS), cyclic polarization (CP) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). According to the obtained results, it was observed the best performance for N alloy and the worst for W 99, with SB presenting and intermediate behavior. / Orientador: Eduardo Norberto Codaro / Coorientador: Roberto Zenhei Nakazato / Banca: Marcelo dos Santos Pereira / Banca: Marcelino Pereira do Nascimento / Banca: Celia Marina de Alvarenga Freire / Banca: Cecilia Amelia de Carvalho Zavaglia / Doutor

Resumo: As ligas Ni-Cr-Mo têm sido usadas como próteses dentárias por possuírem boa resistência mecânica, elevada resistência à corrosão e também por serem economicamente viáveis. A proteção contra a corrosão destas ligas em soluções salinas típicas de meios fisiológicos é devida ao fenômeno de passivação com a formação de uma camada superficial de óxidos, principalmente óxidos de cromo. Este filme protetor submetido a esforços mecânicos num ambiente corrosivo pode se romper parcialmente liberando íons que apresentam efeitos deletérios no corpo humano. Íons fluoreto existentes em produtos de higiene modificam o ambiente bucal e sua presença pode possibilitar o início de um processo corrosivo localizado. O objetivo deste trabalho foi estudar a resistência à corrosão de três ligas de Ni-Cr-Mo, de diferentes composições: SC (73% Ni; 14%Cr; 8,5%Mo; 1,8% Be; 1,8%Al), SB (61%Ni; 25%Cr; 10,5%Mo; 1,5%Si) e W (65%Ni; 22,5%Cr; 9,5%Mo; 1,0% Nb; 1,0% Si; 0,5%Fe) em meios contendo fluoretos que simulam as soluções de enxágue bucal. O estudo foi realizado em solução de NaF 0,05 %, NaCl 0,05 % e colutórios comerciais em pH 6,0 a 37ºC, utilizando análise metalográfica, técnica de imersão e ensaios eletroquímicos, . A liga SC, com o maior teor de níquel e o menor teor de cromo não se passiva nos meios estudados apresentando um aumento contínuo na densidade de corrente em função do aumento do potencial, enquanto que as outras ligas apresentam intervalo de passivação de 600 mV e densidade de corrente passiva 10-6 A / cm2. De um modo geral, considerando os ensaios de corrosão por imersão e eletroquímicos, conclui-se que o pior desempenho foi atribuído à liga SC, enquanto que, W e SB apresentaram os melhores desempenhos e comportamentos bastante similares. / Abstract: Ni-Cr-Mo alloys have been used as dental prostheses due their properties such as good mechanical strength, high corrosion resistance and also because they are economically viable. These alloys corrosion protection in salt solutions which are typical of physiological media, is due to the phenomenon called passivation with an oxide superficial layer formation, particularly chromium oxides. This protective film, subjected to mechanical stress in a corrosive environment,can be broken partially releasing ions that have deleterious effects in a human body. Fluoride ions, existent in hygiene products, change the oral environment and their presence may enable the beginning of a localized corrosion process. The objectics this work is to evaluate the corrosion resistance of three Ni-Cr-Mo alloys, of different compositions: SC (73% Ni, 14% Cr, 8.5% Mo, 1.8% Be, 1.8% Al) SB (61% Ni, 25% Cr, 10.5% Mo, 1.5% Si) and W (65% Ni, 22.5% Cr, 9.5% Mo, 1.0% Nb, 1.0% Si, 0.5% Fe) in media containing fluoride which simulate oral rinse solutions. This study has been in solution of 0.05% NaF, NaCl 0.05% and commercial mouthwashes on pH 6.0 at 37 ° C using metallography analyses, immersion techniques, and electrochemical tests, impedance tests and analysis. SC, with the highest nickel and the lowest chromium content, does not passivate in the studied means showing a continuous increase in current density due to increasing potential, while the other alloys exhibit passivation range of 600 mV and passive current density 10-6 A / cm2. In general, considering the immersion and electrochemical corrosion tests, it is concluded that the worst performance has been attributed to the alloy SC, while W and SB have shown the best performance and very similar behaviors. / Orientador: Eduardo Norberto Codaro / Coorientador: Heloisa A. Acciari / Banca: Ana Paula Rosifini Alves / Banca: Gilmar Clemente Silva / Banca: Alain Laurent Marie Robin / Banca: Roberto Zenhei Nakazato / Doutor

The effect of thermo-mechanical processing by deformation and annealing on the grain boundary configuration of commercially pure Ni-200 is reported in this thesis. Ni-200 is unalloyed, thus avoiding the complex effects associated with alloying elements on the formation and development of different types of grain boundaries. One step strain-recovery with strain levels in the range of 3% to 7.5% (with 1.5% intervals) and annealing temperatures in the range of 800ºC to 1000ºC (with 100ºC intervals) were used in processing. The effects of parameters such as strain level, annealing temperature, annealing time and grain growth on grain boundary configurations were studied. Using Orientation Image Microscopy (OIM) it was found that the Fsp (fraction of special grain boundaries) value of strained samples annealed in the range of 800ºC to 1000ºC began to increase after a critical length of time, after which the Fsp value increased quickly and becoming a maximum in 2~4 minutes. The length of the critical annealing time for the increase of Fsp was shorter in the material with the higher levels of strain at a constant annealing temperature. Also the critical annealing time was shorter when annealed at higher temperatures under a fixed level of strain. The Fsp value increased to 80% from an as received value of about 30% in the samples with varying strain levels. However, the Fsp values only increased from 30% to 45% in the material without strain. Due to grain boundary migration, the Fsp values increased with grain size and became a maximum during the heat treatment of the strained material. In the material without strain however even when grain growth occurred, limited improvement in Fsp values occurred showing that contribution of strain is very important to the formation of special boundaries. By varying the strain levels, annealing temperatures and times, material with high Fsp values in a wide range of grain size can be obtained. Under the present processing conditions used however, multi-cycle was not helpful to the improvement of Fsp. TEM observations indicated dislocation tangles occurred near the grain boundary of the 1x6% strained samples. These dislocation tangles decreased with time at 800˚C and were reduced considerably after 20 minutes. Thermodynamic and kinetic models were used in the calculations of twin density-grain size relationships. The results indicated that the contribution of strain is equivalent to the increase of grain boundary energy, which provided an extra driving force and improved probability of twin embryo formation. / February 2009