Submitted by GUILHERME DE MARCO PESSÔA DO EGITO null (guilhermempegito@gmail.com) on 2017-09-25T23:54:02Z No. of bitstreams: 1 Guilherme de M. P. do Egito.pdf: 3224395 bytes, checksum: b0a5e722d16c8838ccf9facdd1564c83 (MD5) / Approved for entry into archive by Monique Sasaki (sayumi_sasaki@hotmail.com) on 2017-09-27T20:46:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 egito_gmp_me_ilha.pdf: 3224395 bytes, checksum: b0a5e722d16c8838ccf9facdd1564c83 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-27T20:46:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 egito_gmp_me_ilha.pdf: 3224395 bytes, checksum: b0a5e722d16c8838ccf9facdd1564c83 (MD5) Previous issue date: 2017-07-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Setores industriais, como o sucroalcooleiro e a mineração, sofrem com a grande perda de eficiência ou até a parada de seus equipamentos causada pelo desgaste abrasivo. Para que essas paradas sejam reduzidas utiliza-se de técnicas para aumentar a vida útil das peças como revestimentos duros. Os revestimentos mais comuns empregados nesses reparos são compostos de altos teores de cromo e carbono aplicados por soldagem. O presente trabalho foi analisado o comportamento ao desgaste de metal de solda endurecido por carbonetos de titânio, formados a partir de uma mistura de cavacos das ligas ASTM F67 e ASTM F136 após solda pelo processo de soldagem ao arco tungstênio em atmosfera gasosa, SATG (Gas Tungsten Arc Welding – GTAW) em uma base de aço ASTM A36. A resistência ao desgaste foi avaliada por ensaios de microabrasão, nos quais foi empregado um microabrasômetro de esfera fixa (ISO 26424). Houve uma massiva formação de carbonetos de titânio (TiC) na matriz ferrosa, reforçada pela presença de carbonetos finos. O coeficiente de desgaste para um baixo carregamento apresentou um crescimento constante enquanto para uma alta carga e distância de deslizamento apresentou um patamar de estabilização, sendo o melhor resultado apresentado pelo cordão solda ASTM F 136 de alta energia. / Industrial sectors, such as sugar/alcohol and mining, suffer with a large loss of efficiency or malfunction of the equipments caused by abrasive wear. For these shutdowns are reduced use of techniques to extend the life of parts, such as hard coatings. The most common coatings used in these repairs are compounds high levels of chromium and carbon applied by welding. The presente work aimed the wear behavior of a weld metal hardened by titanium carbides was analyzed, produce from a mixture of chips of alloys ASTM F 67 and ASTM F 136 after welded by Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) on a steel base ASTM A 36. The wear resistence was evaluated by micro abrasive wear test, in which it was employed a ball cratering test. There was a massive formation of titanium carbides (TiC) in the ferrous matrix, reinforced by the presence of fine carbides. The wear rates to low load showed constant growth. while to high load and slip distance showed a stabilization level, the best result using high heat input welding of ASTM F 136 titanium alloy.

Submitted by Raul Oliveira de Araújo null (raularaujo@fc.unesp.br) on 2017-10-10T19:42:30Z No. of bitstreams: 1 tese_raul.pdf: 7762011 bytes, checksum: 32b91174837e108414bbaeb48b968932 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-10-11T18:18:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 araujo_ro_dr_bauru.pdf: 7762011 bytes, checksum: 32b91174837e108414bbaeb48b968932 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-11T18:18:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 araujo_ro_dr_bauru.pdf: 7762011 bytes, checksum: 32b91174837e108414bbaeb48b968932 (MD5) Previous issue date: 2017-08-28 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Devido a uma série de fatores como o número de acidentes nos esportes, trânsito, doenças como artrite, artrose e osteoporose, a perda das funções biológicas em função do envelhecimento entre outros, acarretam a procura por materiais com a capacidade de cumprir a função de substituir partes ou funções orgânicas do corpo humano. Entre os materiais com a função de substituir tecidos humanos que suportam cargas, estão a classe dos metais, dentre esta classe destacam-se as ligas de Co-Cr, o aço ASTM F138, o titânio puro e a liga Ti-6Al-4V. Porém há a necessidade de ligas que promovam uma melhor compatibilidade mecânica e biológica. Este trabalho visa a preparação e caracterização das ligas Ti-10Mo-xZr (x = 5, 10, 15 e 20 %p), para aplicações como biomaterial. Estas ligas foram submetidas a tratamentos termomecânicos, de laminação à quente, tratamento térmico de recozimento, tratamento térmico de solubilização e tratamento térmicos em atmosfera controlada de oxigênio, para a incorporação deste elemento na liga. As ligas foram caracterizadas quimicamente por espectroscopia de emissão óptica com plasma acoplado indutivamente (ICP-OES), espectroscopia de dispersão de energia (EDS), além de análises de gases e de densidade; caracterizações estruturais e microestruturais por medidas de difração de raios X, refinamento dos difratogramas pelo método de Rietveld, microscopias óptica e eletrônica de varredura; caracterizações mecânicas por microdureza Vickers e módulo de elasticidade e caracterização biológica por ensaios de citotoxicidade in vitro. As ligas apresentaram a estequiometria prevista e boa homogeneidade química. Com relação a estrutura e microestrutura houve a predominância da fase beta a qual aumentou a estabilidade com a concentração de zircônio em detrimento de outras fases como alfa, alfa’’ e ômega. A microdureza diminuiu com o acréscimo do percentual de zircônio (de 451 HV para 372 HV), devido a uma maior estabilidade da fase beta em detrimento das fases secundárias. O mesmo comportamento é verificado em relação ao módulo de elasticidade (de 98 GPa para 77 GPa). Com relação a influência do oxigênio houve aumento na microdureza e módulo de elasticidade com o acréscimo deste elemento. Os testes biológicos não indicaram efeitos citotóxicos. Em se tratando de aplicações biológicas a liga Ti-10Mo-20Zr torna-se a mais promissora por possuir menor módulo de elasticidade em comparação com o aço ASTM F138, Co-Cr, Ti-cp, Ti-6Al-4V e Ti-15Mo. / Due to several factors such as the number of accidents in sports, traffic, diseases like arthritis, osteoporosis, and the loss of biological functions related to aging, among others, lead to a search for materials with the ability to fulfill the function of replacing parts or organic functions of the human body. Among the materials with the function of replacing human tissues that load-bearing, are the class of metals, and among this class are the Co-Cr alloys, the ASTM F138 stainless steel, the pure titanium and the Ti-6Al-4V alloy. However, there is a need for alloys that promote better mechanical and biological compatibility. In this sense, this work aims at the preparation and characterization of the Ti-10Mo-xZr alloys (x = 5, 10, 15 and 20 wt%) for biomaterial applications. These alloys were subjected to several kinds of thermomechanical treatments, such as hot rolling, annealing, solubilization and heat treatment in an oxygen controlled atmosphere, in order to incorporate this element into the alloy. The alloys were chemically characterized by inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP-OES), energy dispersive spectroscopy (EDS), in addition to gas and density analyzes. Structural and microstructural characterization were made by X-ray diffraction measurements, with refinement by Rietveld’s method, optical and scanning electron microscopy. Mechanical characterization was made by Vickers microhardness and elastic modulus measurements, and biological characterization was made by in vitro cytotoxicity assays. The alloys presented desirable stoichiometry with good chemical homogeneity. Regarding to structure and microstructure, there is a predominance of  phase, which becomes more stable with the increase in zirconium concentration in detriment of other phases as ’, ’’ and . In this way, the microhardness decreases with the addition of the substitutional element (from 451 HV to 372 HV), due to a higher  phase stability, in detriment of those secondary phases. The same behavior was verified in relation to the elastic modulus (from 98 GPa to 77 GPa). With respect to the influence of oxygen, there is an increase in the values of microhardness and elastic modulus with the addition of this element. Biological tests did not indicate cytotoxic effects. For biological applications, the Ti-10Mo-20Zr alloy becomes the most promising because it has a low astic modulus compared to ASTM F138 stainless steel, Co-Cr, cp-Ti, Ti-6Al-4V and Ti-15Mo alloy. / FAPESP: 2013/09063-5

Submitted by Reginaldo Toshihiro Konatu (rtkonatu@gmail.com) on 2018-05-03T17:15:41Z No. of bitstreams: 1 Tese KONATU 2018.pdf: 3998865 bytes, checksum: 9ed8e8c75039aad725b37cff903fad84 (MD5) / Rejected by Pamella Benevides Gonçalves null (pamella@feg.unesp.br), reason: Solicitamos que realize correções na submissão seguindo as orientações abaixo: Você realizou duas submissões favor desconsiderar esta. Agradecemos a compreensão. on 2018-05-04T17:53:18Z (GMT) / Submitted by Reginaldo Toshihiro Konatu (rtkonatu@gmail.com) on 2018-05-04T18:50:12Z No. of bitstreams: 1 Tese Konatu 2018.pdf: 4232195 bytes, checksum: e32103c38cfbff0ac3d36adba585b7ad (MD5) / Approved for entry into archive by Pamella Benevides Gonçalves null (pamella@feg.unesp.br) on 2018-05-04T19:25:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 konatu_rt_dr_guara.pdf: 4232195 bytes, checksum: e32103c38cfbff0ac3d36adba585b7ad (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-04T19:25:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 konatu_rt_dr_guara.pdf: 4232195 bytes, checksum: e32103c38cfbff0ac3d36adba585b7ad (MD5) Previous issue date: 2018-03-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O presente trabalho tem como objetivo a obtenção de revestimentos poliméricos bactericidas formados por ácido hialurônico/quitosana/ZnO na superfície da liga Ti15Zr15Mo após crescimento de nanotubos de TiO2 empregando oxidação anódica. A liga Ti15Zr15Mo foi processada em forno a arco voltaico com atmosfera controlada e tratados termicamente. Os nanotubos de TiO2 foram obtidos por meio de oxidação anódica. Para obtenção dos revestimentos, as amostras foram recobertas com camadas de ácido hialurônico/quitosana/ZnO. As superfícies foram avaliadas empregando microscopia eletrônica de varredura (MEV), analise por difração de raios-X (DRX), espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X (XPS) e ângulo de contato. A condição ideal para obtenção dos nanotubos ordenados de TiO2 na superfície da liga foi 30V, eletrólito formado por glicerol, água deionizada (1:1 em volume) e fluoreto de amônio (2,7 g/L) e tempo de 24 horas. Para esses parâmetros, os nanotubos formados apresentaram diâmetro médio de 130 nm e espessura de 1290 nm. O revestimento polimérico escolhido foi de 2 bicamadas de ácido hialurônico/quitosana contendo partículas de ZnO. Os estudos in vitro realizados para avaliar adesão bacteriana de Staphylococcus aureus mostraram que não houve diferença significativa entre as amostras com e sem recobrimento. / Nowadays the development of new materials for biomedical application has become of extreme importance due to the need of new materials with excellent mechanical properties, physicochemical and biocompatibility for use in the manufacture of biomedical devices. In addition to the material presenting the necessary bulk properties, it is of utmost importance that they present a response from the host to the implant. For this, the surface of the material must have characteristics that can be obtained with superficial treatments. This work aims at the analysis of the surface of nanotubes grown on the Ti15zr15Mo alloy functionalized with thin film of hyaluronic acid, chitosan and ZnO nanoparticles. The surface was analyzed by scanning electron microscopy (SEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and contact angle. The nanotubes formed had a mean diameter of 130 nm and a thickness of 1290 nm. The coating with the polymeric bilayers, with a number of more than 4 bilayers, closed the nanotubes and increased the contact angle, being used 2 biacamadas for the incorporation of ZnO. The concentration of the ZnO solution was very low for incorporation and bactericidal effect.

Submitted by Mariana Luna Lourenço (marianaluna92@hotmail.com) on 2018-05-18T18:28:40Z No. of bitstreams: 1 dissertacao_mariana.pdf: 3377003 bytes, checksum: 84225e89f1f3b268363586ae8f882afc (MD5) / Rejected by Lucilene Cordeiro da Silva Messias null (lubiblio@bauru.unesp.br), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo as orientações abaixo: 1- Incluir no arquivo em pdf a ficha catalográfica, pois é um ítem obrigatário 2- Incluir no arquivo em pdf a ata de defesa, pois é um ítem obrigatório. Agradecemos a compreensão on 2018-05-18T19:18:50Z (GMT) / Submitted by Mariana Luna Lourenço (marianaluna92@hotmail.com) on 2018-05-21T17:33:42Z No. of bitstreams: 3 dissertacao_mariana.pdf: 3377003 bytes, checksum: 84225e89f1f3b268363586ae8f882afc (MD5) Ata de defesa - Mestrado.pdf: 827511 bytes, checksum: 4ebbe73897be4a5167c8f2f649a66763 (MD5) fichamoddiss.pdf: 45640 bytes, checksum: dd8986037c84ef9b966201ea956f80c9 (MD5) / Rejected by Lucilene Cordeiro da Silva Messias null (lubiblio@bauru.unesp.br), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo as orientações abaixo: 1 - A ficha catalográfia e a ata de defesa devem ser inseridas no corpo do texto e não enviadas separadamente no sistema. O sistema aceita apenas um arquivo em pdf que é a dissertação completa incluindo os ítens citados acima. Agradecemos on 2018-05-22T17:55:29Z (GMT) / Submitted by Mariana Luna Lourenço (marianaluna92@hotmail.com) on 2018-05-24T18:33:57Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Mariana.pdf: 3768608 bytes, checksum: ba977fb3d77d80f3207df693713d4d8c (MD5) / Approved for entry into archive by Lucilene Cordeiro da Silva Messias null (lubiblio@bauru.unesp.br) on 2018-05-24T18:59:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 lourenco_ml_me_Bauru.pdf: 3718025 bytes, checksum: 6999d85c58ed3fa2a14ec911f0de0e93 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-24T18:59:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 lourenco_ml_me_Bauru.pdf: 3718025 bytes, checksum: 6999d85c58ed3fa2a14ec911f0de0e93 (MD5) Previous issue date: 2018-03-27 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Com o aumento da população mundial, o crescimento dos acidentes de trânsito e o aumento da expectativa de vida crescem cada vez mais a necessidade do uso de implantes, dentários e ortopédicos. Pesquisadores vêm trabalhando para o aperfeiçoamento dos biomateriais utilizados, melhorando a funcionalidade e aumentando a vida útil no corpo humano. O módulo de Young das ligas já utilizadas é ainda cerca de 2 a 4 vezes maior que o do osso humano. A liga de titânio mais utilizada para aplicações biomédicas é a Ti-6Al-4V, porém, estudos anteriores mostraram que o vanádio causa reações alérgicas nos tecidos humanos e o alumínio tem sido associado com desordens neurológicas. Assim, novas ligas de titânio sem a presença desses elementos estão sendo desenvolvidas, geralmente com elementos β-estabilizadores, que diminuem o módulo de elasticidade. O manganês é um forte candidato como elemento de liga para o desenvolvimento de novas ligas de titânio do tipo β, em razão de sua abundância e baixa citotoxicidade. O objetivo deste trabalho foi preparar e caracterizar novas ligas do sistema Ti-Mo-Mn, visando aplicações biomédicas. As ligas foram projetadas utilizando as teorias do Orbital Molecular e do molibdênio equivalente, foram obtidas por fusão a arco e caracterizadas química, estrutural, microestrutural, mecânica, e citotoxicamente, com o propósito de melhor compreender a relação entre a microestrutura e propriedades da liga. As ligas estudadas Ti-10Mo-5Mn e Ti-15Mo-5Mo apresentaram valores próximos dos valores nominais, boa estequiometria e homogeneidade. A estrutura e microestrutura apresentaram apenas a fase β em todas as condições de processamento. As propriedades mecânicas apresentaram bons valores, a dureza se manteve alta e o módulo de elasticidade com valores abaixo das ligas comerciais. Tais ligas não se mostraram citotóxicas para células fibroblásticas em curto período de tempo. A associação destes bons resultados as credencia para uma possível aplicação biomédica. / LOURENÇO, M.L. Development and c haracterization of n ew a lloys containing Titanium, Molybdenum and Manganese for b iomedical a pplications. 2018. 6 2 p. Dissertation (Master in M a terials Science and Tec h n o logy) UN ESP, Bauru (SP) , 2018 . ABSTRACT With the increase of the world population, the growth of traffic accidents and the increase in life expectancy, the need for the use of implants, dental and orthopaedics, is growing more and more. Researchers have been wor king towards the improvement of the used biomaterials, improving the functionality and increasing the useful life in the human body. Young's modulus of the alloys already used is still about 2 to 4 times larger than the human bone. The most commonly used t itanium alloy for biomedical applications is Ti - 6Al - 4V, but previous studies have shown that vanadium causes allergic reactions in human tissues and aluminum has been associated with neurological disorders. Thus, new titanium alloys without the presence of these elements are being developed, usually with β - stabilizers, which diminish the elastic modulus. Manganese is a strong candidate as an alloy element for the development of new β - type titanium alloys, due to its abundance and low cytotoxicity. The aim of this work was to prepare and characterize new al loys of the Ti - Mo - Mn system, aiming at biomedical applications. The alloys were designed using the the molecular orbital and the equivalent molybdenum theories, were obtained by arc - melting and characterized chemical, structural, microstructural, mechanica l, and cytotoxically, with the purpose of better understanding the relationship among the microstructure and properties of the alloy. The studied alloys, TI - 10Mo - 5Mn and Ti - 15Mo - 5Mo, presented values close to nominal values, good stoichiometry and homogene ity. The structure and microstructure presented only the β phase in all processing conditions. The mechanical properties showed good values, the hardness remained high and the modulus of elasticity with values below the commercial alloys. Such alloys did n ot show cytotoxicity for fibroblastic cells in a short time period. The association of these good results the make these alloys adequate for a possible biomedical application / 2015/25248-0

Orientador: Celia Marina de Alvarenga Freire / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-10T08:26:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_HeltonSallesde_M.pdf: 7606437 bytes, checksum: 8fe5af58a074b04f264f73dca0b003c5 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O titânio puro é utilizado comercialmente como biomaterial, na fabricação de próteses ortopédicas e odontológicas, devido ao seu alto grau de biocompatibilidade e boa resistência à corrosão. O uso do titânio puro apresenta deficiência em propriedades mecânicas onde as solicitações mecânicas são elevadas. Ao se exigir níveis elevados de resistência mecânica, como no implante total de quadril, a aplicação do titânio se dá por meio de ligas metálicas. Dentre estas ligas, as ligas do tipo ß são as mais promissoras devido à alta resistência mecânica, boa resistência à corrosão e excelente biocompatibilidade. As ligas de titânio tipo ß são obtidas pela adição de elementos de liga tais como Nb, Zr e Ta. Através de tratamentos térmicos adequados, tais ligas podem gerar diferentes microestruturas, que apresentam excelentes propriedades mecânicas e boa resistência à corrosão. O objetivo deste trabalho é avaliar a influência do teor de nióbio presente nas ligas Ti-20Nb, Ti-25Nb e Ti-35Nb e avaliar a influência da variação da microestrutura obtida através de diferentes taxas de resfriamento, na resistência à corrosão em meio que simula o fluido corporal. São aplicadas as técnicas de espectroscopia de impedância eletroquímica e polarização eletroquímica, como ferramentas de análise. A partir dos resultados obtidos foi possível selecionar amostras com teores de elementos de liga e taxas de resfriamento que resultaram em um conjunto de propriedades eletroquímicas mais adequadas para a utilização em próteses ortopédicas / Abstract: Pure titanium is used commercially as biomaterial in the manufacture of odontologic and orthopedic prosthesis, due to its high biocompatibility and good corrosion resistance. The use of the pure titanium shows deficiency in mechanical proprieties because the mechanics requests are high. When the mechanic¿s requests are high, like in the hip¿s total implant, the use of titanium is given through metallic alloys. Among these alloys, the ß-alloys is the most promising because of their high mechanics resistance, good corrosion resistance and excellent biocompatibility. The titanium ß-alloys are obtained from addition of alloying elements like Nb, Zr and Ta. Through adequate heat treatments, these alloys can generate different microstructures, which show excellent mechanics proprieties and good corrosion resistance. The objective of this project is observed the influence of the niobium¿s content in the Ti-20Nb, Ti-25Nb and Ti-35Nb alloys and the variation of microstructure through the different cooling rates over corrosion process in the environment that simulates the corporal fluid. The techniques of Electrochemical Impedance Spectroscopy and Electrochemical Polarization are used as analysis tools. From the gotten results it was possible to select samples with element contents of alloys and cooling rates that resulted in a set of electrochemical proprieties more suitable to use in orthopedic prosthesis / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Rubens Caram Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-10T09:57:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martins_DanielleQuemel_M.pdf: 4992267 bytes, checksum: 0ad011d313cdb53f6adb52d4042ac76e (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O titânio é largamente utilizado na fabricação de implantes ortopédicos devido as suas excelentes características como biocompatibilidade, alta resistência à corrosão e baixa densidade. Em alguns casos, o comportamento mecânico do titânio comercialmente puro não é ideal, principalmente quando solicitações mecânicas elevadas estão presentes. Nesse caso, é comum a utilização de ligas de titânio. Em termos de biomaterial estrutural, um sistema bastante interessante é o Ti-Nb, pois além de exibir alta resistência mecânica, ligas desse sistema podem apresentar baixo módulo de elasticidade, o que é necessário em implantes ortopédicos. Entretanto, dependendo da composição e processamento utilizados, tais ligas podem apresentar precipitação da fase metaestável w, o que é indesejável e leva à fragilização das amostras. Uma forma de evitar tal precipitação é a adição controlada de Zr a ligas desse sistema. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a influência do teor de Zr na estabilidade de fases em ligas Ti-Nb resfriadas rapidamente, obtidas por fundição em molde de cobre. Foram estudadas ligas contendo 15, 25 e 30% em peso de Nb, com teores de 2,5 a 15% em peso de Zr. As amostras obtidas foram caracterizadas através de microscopia óptica e eletrônica de varredura, difração de raios-X, ensaios de dureza Vickers e ensaios acústicos para a determinação do módulo de elasticidade. Para ligas contendo 25 e 30% em peso de Nb, os resultados obtidos indicam que o Zr pode estabilizar a fase b, suprimindo a formação de fase w e de martensita ortorrômbica, À medida que a adição de Zr altera o equilíbrio de fases, também afeta a densidade, o módulo de elasticidade e a dureza das amostras estudadas / Abstract: Titanium is remarkably used in the fabrication of orthopedic prosthesis due to several properties such as biocompatibility, high corrosion resistance and low density. In some cases, commercially pure titanium is not suitable, for instance, when high strength is required, and in these situations titanium alloys are successfully used. When structural biomaterials are concerned the Ti-Nb system is rather interesting, since it may present high strength alloys that may also present low modulus, which is definitely important for orthopedic implants. However, depending on composition and processing, the Ti-Nb alloys undergo precipitation of the metastable w phase that not only enhances the brittle behavior but also enhances the modulus. w precipitation may be suppressed by Zr additions. The purpose of this work is to evaluate the effect of different Zr additions on the stability of quenched Ti-Nb alloys cast in a copper mold. The alloys studied contained 15, 25 and 30% in weight of Nb and 2.5 to 15% in weight of Zr. The characterization of the samples involved optical microscopy, scanning electron microscopy, X-ray diffraction, Vickers hardness and determination of the elastic modulus utilizing an acoustic method. The results obtained with the alloys containing 25 and 30% in weight of Nb show that Zr stabilizes the b phase and suppresses the formation of both w and the orthorhombic martensite (a¿). It was observed that addition of Zr modifies the balance of phases and hence, affects the density, the modulus of elasticity and the hardness of the studied samples / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientadores: Rubens Caram Junior, Alexandra de Oliveira França Hayama / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-16T11:40:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes_JulianaFelettoSilveiraCosta_M.pdf: 9637733 bytes, checksum: 7bc2d0a22ca6a34be43ea82403ecff91 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O controle da composição e a aplicação de tratamentos termo-mecânicos de ligas de titânio tipo ß permite otimizar microestruturas em relação à aplicações como biomaterial ortopédico. Amostras das ligas Ti-30Nb e Ti-35Nb (% em peso) foram preparadas em forno de fusão a arco voltaico, homogeneizadas a 1000 oC por 8 h e resfriadas em água, obtendo-se microestrutura formada pela fase ß combinada com a fase martensita ortorrômbica. Na seqüência, essas amostras seguiram duas rotas de processamento: uma envolvendo deformação plástica, seguida por tratamento térmico de envelhecimento e outra envolvendo deformação plástica seguida por recristalização e envelhecimento. Os resultados mostram que a microestrutura das amostras homogeneizadas é composta por grãos grosseiros, com aproximadamente 3 mm de diâmetro. A caracterização microestrutural das amostras deformadas mostra a presença de heterogeneidades de deformação, tais como bandas de cisalhamento. O tratamento térmico de envelhecimento foi realizado com o objetivo de estudar a precipitação das fases ? e a. A aplicação de tais tratamentos térmicos permitiu a otimização das microestruturas e do comportamento mecânico das ligas estudadas. / Abstract: This work deals with studies of titanium alloys used in orthopedic implants. The control of composition and application of thermo-mechanical treatments allows one to optimize microstructures regarding applications as orthopedic biomaterial. Samples of Ti-30Nb and Ti-35Nb (wt %) alloys were obtained by arc melting, solution heat treated at 1000 ºC for 8 hours and water quenched, resulting in microstructures composed by ß phase and orthorhombic martensite phase. Following, samples followed two processing routes: one involving plastic deformation followed by aging heat treatment and another involving plastic deformation followed by recrystallization and aging heat treatment. In the solution condition, the sample microstructures were formed by coarse grains, with approximate diameter of 3 mm. Microstructural characterization of deformed samples shows the presence of deformation heterogeneity, as shear bands. Aging heat treatment was accomplished with the aim of studying precipitation of ? and a phases. Application of the mentioned heat treatments allowed optimization of microstructure and mechanical behavior of the studied alloys. / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Anselmo Eduardo Diniz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-17T14:51:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pires_BrunoJorge_M.pdf: 4048093 bytes, checksum: 91ac8c1d8bef0f7903675a183371c8bc (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Ligas de titânio já apresentam um papel de grande importância na indústria aeroespacial, petroquímica e de biomateriais. A combinação de alta resistência mecânica, baixa densidade, resistência à corrosão, biocompatibilidade, boa tolerância tecidual e manutenção de suas características em altas temperaturas, configuram o titânio como um material excepcional para projetistas de diversas áreas. Infelizmente, estas boas qualidades não se refletem na sua usinabilidade. Uma vasta lista de problemas devem ser contornados durante a usinagem de ligas de titânio dentre os quais, altas temperaturas e pressões de corte, baixo módulo de elasticidade (incentivador de vibrações), alta afinidade química com os materiais das ferramentas e problemas com integridade superficial das peças usinadas. Com o objetivo de aprimorar o entendimento da usinagem de ligas de titânio, em especial do processo de fresamento frontal da liga Ti-6Al-4V, o presente trabalho teve como enfoque tecnológico a influência do material do porta-ferramenta (haste de aço e de metal duro) e a geometria do inserto de corte (ângulo de saída neutro e positivo) sobre a vida da ferramenta e forças de usinagem (Força Radial, Tangencial e Axial). Análises de espectrometria de energia dispersiva foram conduzidas a partir de microscopia eletrônica dos insertos desgastados, permitindo a identificação dos elementos químicos presentes e avaliação dos mecanismos de desgaste predominantes. O principal resultado obtido indica que a utilização de ferramentas com haste de metal duro não representou benefícios em termo de vida da ferramenta, apresentando desempenho muito próximo das ferramentas com haste de aço / Abstract: Titanium alloys play a major role in the aerospace, petrochemical and biomaterials industry. The combination of mechanical strength, low density, corrosion resistance, biocompatibility and maintenance of these characteristics at high temperatures, shape titanium as a exceptional material for designers from different areas. Unfortunately, these impressive qualities reflect negatively on its machinability. A substantial list of problems must be overcome during the machining of titanium alloys, among them high temperatures and pressures of cut, low elasticity modulus (which is a motivational factor for vibrations), high chemical affinity with almost all tools materials and problems with surface integrity of machined parts. In order to improve the understanding of titanium alloys machining, in particular front milling of Ti-6Al-4V, the present thesis focused the influence of the tool holder material (steel and carbide) and the cutting insert geometry (neutral and positive rake angle) on the tool life and machining forces (Radial, Axial and Tangencial Forces). Analysis of energy dispersive spectroscopy were also conducted from scanning electron microscopy of wear inserts, allowing the identification of chemical elements and evaluation of wear mechanisms predominate. The main result indicates that the use of carbide tool holders not represent benefits in terms of life tool, with performance very close to the steel tool holders / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Titanium alloys have been interesting combinations of mechanical properties and corrosion, thus generating great acceptance as structural material in aircraft components and also as a substitute of bone tissue, which justifies how many researches are being developed. The concentrations of the mechanical conformation (80% cold deformation), thermal treatments of solubilization, water quenching, Cryogenic treatment (-198ºC) and aging treatment through Vickers microhardness, metallography and image analysis techniques. The results demonstrate that the treatment is critical after an increase in the hardness of the alloy with less than 5.0% of tin, and this result is the result of Beta (CCC) and α "(Ortorrômbica) tension. Results from the hardness analyzes showed that the treatment should be followed by an increase in the number of martensite needles or an improvement in the hardness property. The image analysis demonstrated the same pattern in a quantitative manner. Construction of a temperature measurement system for the construction of a temperature measurement system. / Ligas de titânio têm apresentado interessantes combinações de propriedades mecânicas e de corrosão, gerando assim grande aceitação como material estrutural em componentes de aeronaves e também como substituinte do tecido ósseo, o que justifica as diversas pesquisas que estão sendo desenvolvidas. O presente estudo avaliou as modificações das fases nas ligas Ti35Nb(0,0; 2,5; 5,0; 7,5)Sn decorrentes da conformação mecânica (80% de deformação a frio), tratamentos térmicos de solubilização, têmpera em água, tratamento criogênico (-198ºC) e tratamento de envelhecimento através das técnicas de microdureza Vickers, metalografia e análise de imagens. Os resultados demonstram que o tratamento criogênico após a têmpera aumentou significativamente a dureza da liga com teor inferior a 5,0 % de estanho, sendo que este resultado é decorrência da tensão imposta no tratamento criogênico o qual aumenta a semelhança entre as estruturas cristalinas da fase beta (CCC) e α” (Ortorrômbica). Os resultados das metalografias e de dureza demonstraram que o tratamento criogênico após a têmpera aumentou o número de agulhas de martensíta, responsáveis pela melhoria de propriedade de dureza. A análise de imagem demonstrou de maneira quantitativa o mesmo padrão. De acordo com os resultados encontrados foi possível concluir que a temperatura de total transformação para as ligas com teor superior a 2,5% de estanho é inferior a temperatura ambiental e que o tratamento criogênico é um processo eficaz na melhoria das propriedades mecânicas das ligas estudadas.

Orientador: Rodnei Bertazzoli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-22T18:36:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rosa_Sirleida_M.pdf: 8006600 bytes, checksum: 8cef21f0033e6f1633e479a4cf983321 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Este trabalho apresenta um estudo da resistência à corrosão da liga ortopédica Ti-6AI-7Nb previamente laminada e forjada isotermicamente a quente em solução de Rank. Técnicas potenciodinâmicas foram usadas para determinação do potencial de corrosão, potencial de passivação, corrente de corrosão na região ativa e corrente de passivação. Os dados registrados nestes experimentos foram usados para estabelecer uma relação direta entre a resistência à corrosão da liga e a microestrutura obtida por diferentes condições de forjamento tais como valor de temperatura, grau de deformação e velocidade de deformação / Abstract: This work presents a study on the resistance to corrosion ofthe orthopaedic Ti-6AI-7Nb alloy previously, hot annealled and isothermically hot forged, in Hank's solution. Potentiodinamic technique was used for determination of corrosion potential, passivation potential, current of corrosion in the active region and current of passivation. Data recorded on these experiments were used for to establisch a direct relationship between corrosion resistence of the alloy and the microestructure obtained for different conditions of hot forging such as temperature, deformation depth and rate of deformation / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica