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Previous issue date: 2010-02-25 / FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA E AO DESENVOLVIMENTO CIENTIFICO E TECNOLÓGICO DO MARANHÃO / Austenitic stainless steels have low economic value compared to titanium and its alloys,
considered the most resistant to corrosion in biological environment, and for over fifty
years are widely used in the manufacture of orthopedic implants, particularly in public
health service. Currently the ISO 5832-1 steel (ASTM F 138) is the most used in the
manufacture of orthopedic prosthesis, especially the temporary ones. However, because
it is susceptible to localized corrosion when in contact with human tissue, it is being
gradually replaced by austenitic stainless steel of low carbon and high nitrogen called ISO
5832-9. The same is already used extensively in Europe and the United States, while in
Brazil it's use is more recent and smaller scale. This work investigates the behavior of
dynamic recrystallization in an ISO 5832-9 steel through hot torsion tests and optical
microscopy, for different conditions of temperature, strain and strain rate. It was found
through the plastic flow curves of the studied material crystallizes dynamically and that the
high value of its apparent activation energy for deformation can be attributed to the
presence of a large amount of precipitated particles and nitrogen dissolved in the matrix.
Micrographs confirmed that tests carried out at low temperatures reveal a strong
retardation of dynamic recrystallization. Moreover, the presence of serrated grain
boundaries and nucleation of new grains in the old deformed grain boundaries, are strong
indications that the recrystallization occurred by a necklace mechanism. The behavior of
the average recrystallized grain size, DDRX, with temperature resembles the behavior of
the austenitic grain growth in microalloyed steels. The presence of a minimum in the
behavior of DDRX with the strain rate can be attributed to a minimum strain rate required
to cause the greatest amount of dynamics precipitation. / Os aços inoxidáveis austeníticos possuem um baixo valor econômico quando
comparados ao titânio e suas ligas, considerados os mais resistentes à corrosão em meio
biológico, e há mais de cinquenta anos são amplamente utilizados na confecção de
implantes ortopédicos, em especial no serviço de saúde pública. Atualmente o aço ISO
5832-1 (ASTM F 138) é o mais utilizado na confecção de próteses ortopédicas,
principalmente as temporárias. Entretanto, devido o mesmo ser suscetível à corrosão
localizada quando em contato com tecido humano, ele está sendo gradativamente
substituído pelo aço inoxidável austenítico de baixo teor de carbono e alto teor de
nitrogênio denominado de ISO 5832-9. O mesmo já é utilizado em larga escala na
Europa e nos Estados Unidos, enquanto no Brasil a sua utilização é mais recente e em
menor escala. Este trabalho investiga o comportamento da recristalização dinâmica em
um aço ISO 5832-9, através de ensaios de torção a quente e microscopia ótica, para
diferentes condições de temperatura, deformação e taxa de deformação. Foi constatado
através das curvas de escoamento plástico que o material estudado recristaliza
dinamicamente e, que o alto valor da sua energia de ativação aparente para a
deformação pode ser atribuído à presença de uma grande quantidade de partículas de
precipitados e ao nitrogênio em solução na matriz. Micrografias confirmam que ensaios
realizados a baixas temperaturas revelam um forte retardamento da recristalização
dinâmica. Além disso, a presença de contornos de grão serrilhados e nucleação de novos
grãos nos antigos contornos de grãos deformados, são fortes indícios de que a
recristalização ocorreu por mecanismo colar. O comportamento do tamanho de grão
médio recristalizado, DDRX, com a temperatura, se assemelha ao comportamento do
crescimento de grão austeníticos de aços microligados. A presença de um mínimo no
comportamento do DDRX com a taxa de deformação pode ser atribuído a uma taxa de
deformação mínima necessária para que ocorra a maior quantidade de precipitação
dinâmica.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2:tede/720 |
| Date | 25 February 2010 |
| Creators | Nascimento, Luciene Araujo |
| Contributors | Sousa, Regina Célia de, Feitosa, Carlos Alberto Carneiro |
| Publisher | Universidade Federal do Maranhão, PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA/CCET, UFMA, BR, FISICA |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFMA, instname:Universidade Federal do Maranhão, instacron:UFMA |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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