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Caracterização microestrutural e mecanica de ligas Ti-Cu para aplicações odontologicas / Microstructure and mechanical characterization of Ti-Cu alloys for dental applicationsAndrade, Protasio Nery 28 July 2006 (has links)
Orientadores: Rubens Caram Junior, Adelino Aguiar Coelho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-08T17:54:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2006 / Resumo: Em função de características como alta razão resistência/peso, ótima biocompatibilidade, elevada resistência à corrosão e módulo de elasticidade que pode ser controlado pela adição de elementos de liga, o uso de ligas de titânio pela indústria médica e odontológica está em franco crescimento. No presente estudo, ligas do sistema Ti-Cu com teores entre 5 e 15 % em peso de cobre foram fundidas através do processo de fundição por centrifugação em moldes de cobre. A alta taxa de resfriamento imposta pelo molde empregado levou à formação de microestruturas totalmente martensítica. Em seguida, tais microestruturas foram modificadas através tratamentos térmicos, levando a estruturas mais estáveis. A caracterização das amostras obtidas envolveu análise microestrutural através de microscopia óptica e eletrônica de varredura, difração de raios-X, ensaios mecânicos. Os resultados obtidos indicam que as altas taxas de resfriamento envolvidas promoveram a formação da estrutura metaestável _'. O aumento da concentração de cobre levou ao aumento na dureza promovida pela formação do intermetálico Ti2Cu. O Ti2Cu apresentou módulo de elasticidade menor do que a fase _. A fratura dos corpos de prova teve caráter dúctil e é intensamente afetada pela presença de porosidade / Abstract: Due to characteristics like high strength-to-weight ratio, high biocompatibility, enhanced corrosion resistance and the possibility of controlling elastic behavior by proper addition of alloying elements, the use of titanium by medical and dental industries is continuously growing. In this work, Ti-Cu alloys with a Cu content varying from 5% to 15 wt% were prepared by arc melting and cast in copper molds. The high cooling rate imposed by copper mold led to the formation of a completely martensitic structure. Following, the microstructure of these samples were modified by applying proper heat treatments, leading to more stable microstructures. The samples characterization includes microstructure analyzes through optical and scanning electron microscopy, X-ray diffraction method and mechanical tests. The results obtained suggest that application of high cooling rates resulted in the formation of a'metastable phase. As Cu content was increased, hardness also increased due to Ti2Cu intermetallic compound precipitation. The Ti2Cu compound was found to present lower elastic modulus than the modulus of a phase. Finally, it was found that the heat treated samples presented high ductility and their mechanical behavior is affected by porosities / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica
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Mecano-síntese e caracterização de ligas de Ti-Nb-SnMuradás, Rodrigo Ricabone 31 October 2006 (has links)
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Previous issue date: 2006-10-31 / Mechanical alloying is a powder processing technique involving cold
welding, fracturing mechanisms and rewelding of powder particles in a ball mill. The
present work applied this technique with the purpose of processing titanium, niobium
and tin alloys, through planetary ball mill and attritor mill. The atomic percentages of
these elements were varied in six differents ways. The niobium hydrate was used on
production of some alloys in study, with the purpose to observe the effects during the
milling and on the alloys obtained after sintering. Differences between processing in
planetary ball mill and attritor mill, as well the cold welding influences on the kinetic
parameters of milling process were approached. The use of niobium hydrate result in a
decrease of powders average crystallite size, and an increase of micro hardness of
sintered alloys. This work obtained beta titanium alloys and alpha-beta titanium alloys
in namometric sizes. The average crystallite size, for milled powders, was 7,6 nm. / Mecano-síntese é uma técnica de processamento em pó que envolve a
soldagem a frio, mecanismos de fratura e a resoldagem das partículas de pós, em
moinhos de bolas. O presente trabalho utilizou esta técnica com o propósito de
processar ligas de titânio, nióbio e estanho, através de moinhos de bolas planetário e de
atrito. As porcentagens atômicas destes elementos foram variadas de seis maneiras
diferentes. O hidreto de nióbio foi utilizado na produção de algumas ligas em estudo,
com o propósito de se observar os efeitos durante a moagem e na liga obtida após a
sinterização. Diferenças entre o processamento em moinho de bolas planetário e o
moinho de atrito, assim como as influências da soldagem a frio nos parâmetros
cinéticos do processo de moagem, foram abordadas. O uso do hidreto de nióbio
resultou na diminuição do tamanho médio de cristalito dos pós, e em um acréscimo na
microdureza das ligas sinterizadas. Neste trabalho foram obtidas ligas de titânio beta e
de titânio alfa-beta, em tamanhos nanométricos. O tamanho médio do cristalito, para
os pós moídos, foi de 7,6 nm.
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Estudos das transformações de fases, propriedades mecânicas e de resistência à corrosão em ligas dos sistemas Ti-Nb e Ti-Nb-Si para aplicações biomédicasTavares, Andrea Macleybiane Gois 16 September 2014 (has links)
Researches on alloy elements such as niobium and silicon have been added to titanium alloys as an alternative for new materials to be used in orthopedic implants, once they present biocompatibility and favor reductions in the elasticity modulus. Therefore, the objective of this study was to investigate the phase transformations, mechanical properties and corrosion resistance of the Ti-Nb and Ti-Nb-Si alloys for biomedical applications. The results showed that Si addition is effective to stabilizing the £] phase, which also acts as a ç suppressor, and to produce grain refinement. In all samples, the hardness values increased with the increasing of Si content, while the elastic modulus was reduced in the Ti-15Nb-xSi and Ti-35Nb-xSi alloys; however, for Ti-40Nb-xSi samples increased with the increasing of Si content. Lower elastic moduli were observed in water-quenched Ti-35Nb-xSi alloys, for which tensile tests and corrosion resistance were performed. The increase in Si concentration also produced an increase in the alloys mechanical strength. Ti-35Nb-0,55Si alloy, however, showed brittle mechanical behavior which was related to the presence of silicides, referred as (Ti,Nb)3Si, at the grain boundaries. Corrosion tests showed that the alloys exhibit high resistance in the studied environment. The results suggest that the Ti-35Nb-0,35Si alloys presents the best combination of properties: good mechanical strength, low elastic modulus and excellent corrosion resistance. / Elementos de liga como niobio e silicio tem sido adicionados a ligas de titanio como uma alternativa na busca de novos materiais para implantes ortopedicos, visto que apresentam biocompatibilidade e favorecem a reducao do modulo de elasticidade. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi investigar as transformacoes de fases, propriedades mecanicas e de resistencia a corrosao de ligas dos sistemas Ti-Nb e Ti-Nb-Si para aplicacoes biomedicas. Os resultados mostraram que a adicao de Si foi efetiva na estabilizacao da fase £], o qual tambem atua como supressor de ç, alem de produzir refinamento de grao. Em todas as amostras estudadas, os valores de dureza se elevaram com o aumento do teor de Si, enquanto que o modulo de elasticidade sofreu uma reducao nas ligas dos grupos Ti-15Nb-xSi e Ti-35Nb-xSi; no entanto, para as amostras Ti-40Nb-xSi foi verificado um aumento de seus valores com a elevacao do teor de Si. Menores modulos de elasticidade foram observados nas ligas Ti-35Nb-xSi resfriadas em agua, para as quais foram realizados ensaios de tracao e de resistencia a corrosao. Foi observado que o aumento da concentracao de Si tambem produziu um aumento na resistencia mecanica das ligas, entretanto, a liga com 0,55% de Si, apresentou comportamento mecanico fragil atribuido a presenca de silicetos, indicados como (Ti,Nb)3Si nos contornos de graos. Os ensaios de corrosao mostraram que as ligas apresentaram uma alta resistencia no meio estudado. Os resultados obtidos sugerem que a liga Ti-35Nb-0,35Si apresenta a melhor combinacao de propriedades: boa resistencia mecanica, baixo modulo de elasticidade e excelente resistencia a corrosao.
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Ligações por difusão no estado sólido de ligas de titânio com multicamadas Ti/NiCunha, Luís Carlos Gomes da January 2012 (has links)
Tese de mestrado. Mestrado Integrado em Engenharia Metalúrgica e de Materiais. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012
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Incorporação de óxido de ferro em superfície nanoporosa de TiO2 crescida sobre a liga Ti10Mo8Nb visando aplicação biomédica /Domingues, Danielle Duque. January 2019 (has links)
Orientador: Miguel Angel Ramirez Gil / Resumo: O titânio e as suas ligas são utilizados em aplicações biomédicas devido às suas excelentes propriedades, tais como resistência mecânica e biocompatibilidade. As técnicas de modificação de superfície são utilizadas nestas ligas para alterar as propriedades de superfície, aumentar a osseointegração e evitar falhas em implantes. Além destas técnicas, a incorporação de nanopartículas na superfície do implante têm sido grande aliada dos biomateriais, em especial às do óxido de ferro, devido às suas propriedades físico-químicas, sua biocompatibilidade e biodegradabilidade. O objetivo dessa dissertação foi propor método de incorporação de óxido de ferro na superfície nanoporosa da liga experimental Ti10Mo8Nb modificada por oxidação anódica, visando aplicações biomédicas. Os lingotes da liga experimental Ti10Mo8Nb foram obtidos a partir da fusão dos metais puros em forno a arco voltaico. A anodização foi realizada para obtenção das nanoestruturas de TiO2 (tensão de 20 V por 3 h), resultando em diâmetro interno dos nanoporos igual a aproximadamente 24 nm. A síntese do óxido de ferro foi realizada usando o método dos precursores poliméricos, sendo avaliado o comportamento reológico (viscosidade de 22,65 mPa.s) e a temperatura de cristalização para formação de nanopartículas de óxido de ferro. A partir da difratometria de raios X e da microscopia eletrônica de varredura, a temperatura de calcinação mais adequada para a formação da fase pura de hematita foi 600°C. A incorporação do óxid... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Titanium and its alloys are used in biomedical applications because of their excellent properties, such as mechanical resistance and biocompatibility. Surface modification techniques are used to alter the surface properties, increase osseointegration and avoid implant failure. Beside these techniques, nanoparticles incorporation on implant surface are great biomaterials allies, specially iron oxides, due to their physicochemical properties, biocompatibility and biodegradability. The objective of this dissertation was to propose a method of iron oxide incorporation on the surface of experimental alloy Ti10Mo8Nb modified by anodization. The ingots of experimental alloy Ti10Mo8Nb were obtained from melting pure metals in an arc furnace. Anodization process was performed to obtain the TiO2 nanostructures, with internal diameter 24 nm. Iron oxide synthesis was carried out using the method of the polymeric precursors, assessing rheological behavior (22,65 mPa.s viscosity) and crystallization temperature ideal to produce iron oxide nanoparticles. Results from X Ray Diffratogram and Scanning Electron Microscopy presented that the most adequated annealing temperature to pure phase hematite was 600°C. Iron oxide incorporation on alloy surface was performed by immersion and spin coating, and in the second method the deposition was uniform and widespread. Spin coating was performed with 3 and 5 layers of iron oxide deposition, implying that with 5 layers is most appropriate because it do... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre
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Aplicação de micro-ondas para a produção de pós usados em revestimentos endurecidos por carbonetos de titânio formados durante soldagem com arco elétrico GTAW /Lomba Filho, Luiz Gustavo Freddi January 2019 (has links)
Orientador: Juno Gallego / Resumo: As superfícies desgastadas são normalmente revestidas com ligas metálicas resistentes ao desgaste abrasivo, nos quais durante a soldagem o metal de solda com matriz ferrosa é reforçado pela formação de carbonetos grosseiros durante a solidificação da poça de fusão. O propósito deste trabalho é investigar a aplicação de micro-ondas para o preparo de cavacos das ligas de titânio ASTM F67 e ASTM F136, visando a sua fragilização pela formação de uma fina camada de carbonetos que facilitam a moagem e a obtenção de pós finos. O pó obtido da reciclagem do titânio foi misturado com grafite, tornando possível a formação de carbonetos de titânio (TiC) durante a fusão da mistura sobre peças de aço-carbono ABNT 1020 com uma tocha a arco elétrico com proteção gasosa (GTAW). A aplicação de micro-ondas foi bem sucedida, permitindo a obtenção da mistura carbonetante com granulometria inferior a 45m. O metal de solda mostrou uma microestrutura ferrítica reforçada por partículas grosseiras TiC, que incrementaram significativamente a dureza do material. Os resultados obtidos indicam que a reciclagem de cavacos de titânio seja potencialmente interessante para o desenvolvimento de um consumível de soldagem para revestimentos resistentes ao desgaste abrasivo, mais econômico e ambientalmente sustentável. / Abstract: The worn surfaces are usually coated with abrasive resistant metal alloys, where the weld metal is reinforced by the formation of coarse hard carbides during the melt pool solidification. The aim of this work is investigate the irradiation of microwaves on scrap (chips) of ASTM F67 and ASTM F136 titanium alloys, becoming easier grinding of the residues for obtaining fine powder due to chips embrittlement by thin TiC coating. The titanium-rich recycled powder was mixed with graphite, making possible the formation of titanium carbides (TiC) during the melting of the mixture by Gas-Tungsten Arc Welding (GTAW) carried out on ABNT 1020 carbon steel pieces. The microwave application was very successful, allowing to obtain a fine carbide-former mixture with granulometry less than 45m. The weld metal have showed a microstructure composed by ferrite (BCC iron) reinforced by coarse dendritic TiC particles, which promoted significantly hardness increasing. The experimental results have indicate that microwave irradiation for titanium alloys chips recycling is potentially interesting for the development of a economical and environmentally sustainable consumables for abrasive wear resistant hardfacing. / Mestre
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Avaliação da biocompatibilidade e da propriedade bactericida de nanotubos de dióxido de titânio impregnados com lectina e nanopartículas de prata para aplicações biomédicas / Biocompatibility evaluation and bactericidal property of impregnated titanium dioxide nanotubes with lectin and silver nanoparticles for biomedical applicationsAnjos, Keicyanne Fernanda Lessa dos January 2015 (has links)
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Previous issue date: 2015 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Aggeu Magalhães. Recife, PE, Brasil / O titânio e suas ligas são os materiais mais comumente utilizados na substituição de tecidos duros por possuírem resistência mecânica, biocompatibilidade, resistência à corrosão e fácil manipulação. Embora o titânio possua várias vantagens sobre outros biomateriais, seu uso em longo prazo pode ocasionar problemas de rejeição. A modificação da superfície do titânio a fim de criar microrrugosidades é uma estratégia efetiva para melhorar a adesão e proliferação celular sobre implantes. Quando um implante danifica ou invade as barreiras epitelial e das mucosas, pode servir como reservatório para microrganismos e desta forma predispor à infecção. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi modificar a superfície do titânio, utilizando nanopartículas de prata (Ag) e lectina, a fim de melhorar a sua biocompatibilidade
e conferir propriedades antimicrobianas a este material. O racional por trás destas mudanças é que a criação de uma topografia em nanoescala pode contribuir para mimetizar o ambiente celular melhorando a osseointegração e diminuindo o risco de infecção. Em nosso estudo, nanotubos de dióxido de titânio (NTs-TiO2) com estrutura bem distribuída e organizada, com diâmetro em torno de 70–80nm, foram sintetizados por anodização eletroquímica e decorados com nanopartículas de Ag usando a técnica de layer-by-layer (LbL), enquanto a lectina do peixe Oreochromis niloticus (OniL) foi incorporada aos NTs-TiO2 por spin coating. Estas amostras foram caracterizadas e avaliadas quanto a sua citotoxidade, adesão celular, potencial osteogênico e atividade bactericida. Nossos resultados mostraram que tanto as nanopartículas de Ag, como a Onil foram incorporadas com sucesso à superfície dos NTs-TiO2. Entretanto nossas preparações de LbL não foram capazes de melhorar a biocompatibilidade ou inibir o
crescimento de bactérias nos NTs-TiO2. Por outro lado, a funcionalização dos NTs-TiO2 com a OniL induziu eficientemente a adesão e proliferação dos osteoblastos. Nossos resultados apontam para o uso da lectina OniL para melhorar a qualidade dos implantes de NT-TiO2 existentes. / 2016-12-09
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Microestrutura do metal de solda GTAW reforçado com carbonetos de titânio, parcialmente refundido por laser Nd:YAG pulsado / Microstructure of GTAW weld metal reinforced with titanium carbides, partially melted Nd:YAG laser pulsedPontin, Gabriel Inácio [UNESP] 28 July 2017 (has links)
Submitted by GABRIEL INÁCIO PONTIN null (gabrielguaira@hotmail.com) on 2017-08-15T18:00:10Z
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Previous issue date: 2017-07-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O desgaste abrasivo é uma das causas de falhas em equipamentos e responsável por prejuízos nos processos industriais. Uma técnica capaz de minimizar os efeitos deste fenômeno é a aplicação de revestimentos duros nas superfícies críticas. Recentemente foram desenvolvidos revestimentos contendo carbonetos de titânio formados pela fusão de misturas contendo cavacos das ligas ASTM F67 e ASTM F136 sobre peças de aço-carbono ASTM A-36. Após a aplicação do processo de soldagem GTAW obteve-se significativa fração volumétrica de TiC grosseiro com elevada dureza. No presente trabalho foi investigada a refusão dessas soldas pelo processo de soldagem a Laser Nd:YAG pulsado. A microestrutura das amostras foi analisada por difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microdureza Vickers. A caracterização microestrutural mostrou que houve refinamento dos carbonetos de titânio (TiC) na matriz ferrítica refundida com o Laser, cujo principal efeito foi um endurecimento do metal de solda. A caracterização mecânica demonstrou um aumento na microdureza da superfície do material. Este comportamento favorece o uso da refusão a Laser para a melhoria da qualidade das superfícies que demandam maior resistência ao desgaste abrasivo. / The abrasive wear is one of the causes of failures in equipment and responsible for damages in industrial processes. A technique capable of minimizing the effects of this phenomenon is the application of hard coatings on critical surfaces. Recently, coatings containing titanium carbides produced by melting mixtures containing ASTM F67 and ASTM F136 chip blends on ASTM A-36 carbon steel parts have been developed. After an application of the GTAW get process, an important volumetric fraction of coarse TiC with high hardness was obtained. In the present work the remelts is investigated for welds by the pulsed Nd: YAG Laser process. A microstructure of the samples was analyzed by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and Vickers microhardness. The microstructural characterization showed that there was a refinement of the titanium carbides (TiC) in the ferritic matrix remelt with the Laser, whose main effect was a hardening of the weld metal. The mechanical characterization showed an increase in the microhardness of the material surface. This behavior favors the use of laser cladding to improve the quality of surfaces that require high abrasive wear resistance.
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Caracterização de revestimentos de TiO2 depositados por aspersão termica a plasma sobre a liga Ti-13Nb-13Zr / Covering characterization of TiO2 deposited by plasma thermal aspersion on the alloy Ti-13Nb-13ZrSantos, Jose Carlos Sousa dos 12 August 2018 (has links)
Orientador: Cecilia Amelia de Carvalho Zavaglia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-12T14:04:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2008 / Resumo: A liga Ti-13Nb-13Zr tem sido proposta em estudos de pesquisa como uma nova alternativa dentre as ligas biomédicas por apresentar em sua formulação alguns dos elementos metálicos de maior compatibilidade como: titânio, nióbio e zircônio; considerados como metais válvulas, onde apresentam excelente resistência à corrosão, excelente propriedades mecânicas e baixa densidade. O substrato da liga Ti-13Nb-13Zr foi revestido com titânia (TiO2) por aspersão térmica a plasma visando viabilizar a sua utilização como implantes biomédicos. Foram utilizadas técnicas de caracterização desses substratos revestidos para avaliar os efeitos da titânia sobre as propriedades mecânicas e físico-químicas da liga Ti-13Nb-13Zr. Foram obtidos revestimentos de boa qualidade com baixa porosidade, baixo nível de partículas não fundidas e com boa adesão. O ensaio de riscamento com e sem tratamento térmico não apresentou alterações significativas nos valores da carga crítica. Os resultados experimentais obtidos do substrato da liga Ti-13Nb-13Zr revestido com titânia após o ensaio de riscamento apresentou uma boa adesão do depósito ao substrato o que viabilizará em futuro o seu uso em implantes ortopédicos. / Abstract: The Ti-13Nb-13Zr alloy has been proposed by researchers as new alternative amongst the biomedical alloys for presenting on its composition some of the metallic elements of better compatibility; as titanium, niobium and zirconium; considered as metals valves, by presenting excellent corrosion resistance, excellent mechanical properties and low density. The Ti-13Nb-13Zr alloy substratum was coated with titanium dioxide (TiO2) by plasma thermal aspersion aiming its biomedical application. Titanium influence on the mechanical and physico-chemical properties was determined and coatings were found to be of good quality exhibiting low content of an melted particles and good adhesion. The scratch test with and without thermal treatment did not have significant alterations on the values of the critical load. The results obtained on these experiments showed that TiO2 coating on Ti-13Nb-13Zr alloys has good potencial for orthopedics implantations since it exhibits good adhesion and good mechanical properties. / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica
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Transformações de fases e relação entre microestrutura e propriedades mecânicas de ligas Ti-Nb-Fe para aplicações biomédicas : concepção de implantes ortopédicos com rigidez gradual / Phase transformation and relationship between microstructure and mechanical properties of Ti-Nb-Fe for biomedical applications : design of orthopedic implants with graded stiffnessLopes, Éder Sócrates Najar, 1982- 23 August 2018 (has links)
Orientador: Rubens Caram Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-23T09:33:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1
Lopes_EderSocratesNajar_D.pdf: 9279894 bytes, checksum: a2ed77cd79f48134e7daf5bc705afb0e (MD5)
Previous issue date: 2013 / Resumo: Ligas de Ti do tipo ? metaestável exibem comportamento singular no tocante à possibilidade de manipulação de seu comportamento mecânico. Nessas ligas, a rigidez pode ser alterada por meio do controle das fases presentes, o que permite que esses materiais sejam incluídos no seleto grupo dos materiais com gradientes funcionais (functionally graded materials - FGM). Neste trabalho, objetivou-se projetar, produzir, processar, caracterizar e aplicar ligas Ti-Nb com adições do elemento ? estabilizador de baixo custo Fe. As ligas foram produzidas por fusão a arco voltaico e submetidas a diversas condições de tratamento térmico, incluindo solubilização acima da temperatura ?-transus, resfriamento rápido até a temperatura ambiente e tratamentos térmicos de envelhecimento entre 260 °C e 400 °C. A caracterização envolveu calorimetria diferencial de varredura, difração de raios-X e dureza Vickers em alta temperatura, análises metalográficas e de módulo de elasticidade por técnicas acústicas, ensaios de tração e mapeamento de rigidez por meio de nanoindentação. Os resultados obtidos mostram a retenção completa da fase ? para a liga Ti-30Nb-3Fe solubilizada e resfriada rapidamente e permitem também, compreender a decomposição da fase martensita ?" e a nucleação das fases ? e ?. A adição do elemento Fe tornou a cinética de transformação de fases bem mais lenta, propiciando, sob algumas condições, a supressão da fase ?, que é conhecida por aumentar a dureza em detrimento da ductilidade. Tais resultados foram utilizados no estabelecimento de condições ideais de processamento que permitem obter componentes ortopédicos com rigidez gradual. Finalmente, o conhecimento adquiro foi usado na fabricação de placas e parafusos de osteossíntese a partir da liga Ti-30Nb-3Fe com gradientes de funcionalidade / Abstract: Metastable ? Ti alloys exhibit singular behavior regarding the possibility of manipulating their mechanical behavior. In these alloys, the stiffness can be changed by controlling phases, which allows these materials to be included in the select group of functionally graded materials (FGM). This study aimed to design, produce, process, characterize and apply Ti-Nb alloys with addition of Fe, an inexpensive ? stabilizing element. These alloys were produced by arc melting and subjected to different heat treatment conditions, including solution above the ?- transus temperature, quenching to room temperature and aging heat treatments between 260 °C and 400 °C. Characterization involved differential scanning calorimetry, X-ray diffraction and Vickers hardness at high temperature, metallographic analyzes, elastic modulus by acoustic techniques, tensile test and stiffness mapping via nanoindentation. The results obtained show complete retention of the ? phase in the Ti-30Nb-3Fe alloy after solution in the ? field and rapid cooling to room temperature and also allow understanding martensite ?" decomposition and nucleation of the ? and ? phases. It was found that Fe additions make the phase transformation kinetics much slower, providing, for some conditions, suppression of the ? phase precipitation, which is known to increase the hardness at the expense of ductility. These results were used to establish optimal processing conditions, resulting in orthopedic component with graded stiffness. Finally, the knowledge acquired was used in the manufacturing of osteosynthesis plates and screws with functionality graded from the Ti-30Nb-3Fe / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica
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