Microscopia eletrônica de transmissão da liga Ti-12Mo-13Nb envelhecida após forjamento a quente

Sinara Borborema Gabriel; Nathalia Rodrigues Oliveira; Renato Baldan; Carlos Angelo Nunes; Paulo Roberto Mei

doi:10.47385/cadunifoa.v1.n1.244

Microscopia eletrônica de transmissão da liga Ti-12Mo-13Nb envelhecida após forjamento a quente

Autores

Sinara Borborema Gabriel Doutora em Engenharia Metalúrgica e de Materiais pela Universidade Federal do Rio de Janeiro – COPPE/UFRJ - Rio de Janeiro
Nathalia Rodrigues Oliveira Graduada em Engenharia de Produção pela UniFOA, Volta Redonda, Rio de Janeiro
Renato Baldan Doutor em Engenharia de Materiais pela Universidade de São Paulo – EEL/USP – Lorena, São Paulo
Carlos Angelo Nunes Doutor em Engenharia Mecânica pela Universidade Estadual de Campinas – UNICAMP-Campinas
Paulo Roberto Mei Doutor em Engenharia Mecânica pela Universidade Estadual de Campinas – UNICAMP-Campinas

DOI:

https://doi.org/10.47385/cadunifoa.v1.n1.244

Palavras-chave:

Ligas de titânio, envelhecimento, forjamento a quente, microestrutura.

Resumo

As ligas de Ti do tipo β metaestável possuem propriedades mecânicas, em especial um módulo de elasticidade que depende não somente de sua composição, mas também dos tratamentos termomecânicos aplicados. Estas ligas para serem usadas em aplicações ortopédicas requerem um balanço entre alta resistência mecânica e baixo módulo de elasticidade a fim de evitar o efeito “stress shielding” Estudos preliminares no desenvolvimento da liga Ti-12Mo-13Nb mostraram que a liga envelhecida a 500 °C /24 h após forjamento a frio, apresentou as melhores propriedades cuja microestrutura consistiu em uma distribuição bimodal da fase α na matriz β. Neste trabalho, a liga Ti-12Mo-13Nb na condição envelhecida a 500 °C por 24h após forjamento a quente foi caracterizada microestruturalmente caracterizado microestruturalmente por difração de raios X e microscopia eletrônica de transmissão. De acordo com os resultados obtidos, enquanto o forjamento a frio acarretou numa distribuição bimodal da fase alfa na matriz beta, o forjamento a quente acarretou numa precipitação fina e homogênea da fase alfa na matriz beta.

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Biografia do Autor

Sinara Borborema Gabriel, Doutora em Engenharia Metalúrgica e de Materiais pela Universidade Federal do Rio de Janeiro – COPPE/UFRJ - Rio de Janeiro

Possui graduação em Engenharia Industrial Química pela Escola de Engenharia de Lorena (2002), mestrado em Engenharia de Materiais pela Escola de Engenharia de Lorena (2004). Doutorado em Engenharia Metalúrgica e de Materiais pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (biomateriais), tendo participado do programa de doutorado sanduíche (CNPq) na Universidade Livre de Bruxelas (Bélgica). Tem experiência na área de Engenharia de Materiais e Metalúrgica, com ênfase em Transformação de Fases, Microscopia Eletrônica de Transmissão e Difração de raios-X. Sua atuação em pesquisa envolve os seguintes temas: estudo de superligas de Ni, desenvolvimento de ligas de Titânio para aplicação biomédica, estudo dos processos de hidrogenação e desidrogenação de metais refratários e estudo de ligas ternárias como Nb-Si-B (diagrama de fases)

Referências

BANERJEE, R., NAG, S., FRASER, H. L., A novel combinatorial approach to the development of beta titanium alloys for orthopaedic implants, Materials Science and Engineering C, v. 25, pp. 282-289, 2005.

BAPTISTA, C. A. R. P., SCHNEIDER, S. G., TADDEI, E. B., et al., Fatigue behavior of arc melted Ti-13Nb-13Zr alloy, International Journal of Fatigue, v. 26, pp. 967-973, 2004.

BOEHLERT, C.J., COWEN, C.J., JAEGER, C.R., et al., Tensile and fatigue evaluation of Ti-15Al-33Nb (at. %) and Ti-21Al-29Nb (at.%) alloys for biomedical applications, Materials Science and Engineering C, v. 25, pp. 263-275, 2005.

CREMASCO, A., OSÓRIO, W. H., FREIRE, C. M. A., et al., Electrochemical corrosion behavior of a Ti-35Nb alloy for medical prostheses, Electrochimica Acta, v. 53, p. 4867-4874, 2008.

GABRIEL, Sinara Borborema. Processamento e caracterização de ligas Ti-Mo-Nb para aplicações biomédicas, 2008, Tese de Doutorado, COPPE/UFRJ, Rio de Janeiro, 2008.

GABRIEL, S. B., NUNES, C. A., SOARES, G. A., 2008, “Production, Microstructural Characterization and Mechanical Properties of Ti-10Mo-xNb alloys”, Artificial Organs, v.32, n. 4, pp. 299-304.

GABRIEL, S. B., DE ALMEIDA, L. H., NUNES, C. A., DILLE, J., SOARES, G. A, Maximisation of the ratio of microhardness to the Young's modulus of Ti-12Mo-13Nb alloy through microstructure changes. Materials Science & Engineering. C, Biomimetic Materials, Sensors and Systems, v.33, pp.3319 - 3324, 2013.

GORDIN, D. M., GLORIANT, T., NEMTOI, G. et al., Synthesis, structure and electrochemical behavior of a beta Ti-12Mo-5Ta alloy as new biomaterial, Materials Letters, v. 59, pp. 2959-2964, 2005.

HO, W. F.; JU, C. P.; CHERN LIN, J. H., Structure and properties of cast binary Ti-Mo alloys”, Biomaterials, v. 20, pp. 2115-2122, 1999.

IVASISHIN, O. M., MARKOVSKY, P. E., SEMIATIN, S. L., et al., Aging response of coarse-and fine-grained b titanium alloys, Materials Science and Engineering, v. 405, pp. 296-305, 2005.

KRAUS W. and NOLZE , G. J. Appl. Cryst., v..29, p 301-303, 1996.

KUMAR, S., NARAYANAN, T. S. N. S., Corrosion behavior of Ti-15Mo alloy for dental implant applications”, Journal of Dentistry, v. 36, pp. 500-507, 2008.

KURODA, D., NIINOMI, M., MORINAGA, M., et al., Design and mechanical properties of new  type titanium alloys for implant materials, Materials Science and Engineering A, v. 243, pp. 244-249, 1998.

LI, S. J., YANG, R., LI. S., et al., Wear characteristics of Ti-Nb-Ta-Zr and Ti-6Al-4V alloys for biomedical applications, Wear, v. 257, p. 869-876, 2004.

LI, S. J. CUI, T. C., HAO, Y. L., et al., Fatigue properties of a metastable β-type titanium alloy with reversible phase transformation, Acta Biomaterialia, v. 4, pp. 305-317, 2008.

MAJUMDAR, P., SINGH, S. B., CHAKRABORTY, M., “Elastic modulus of biomedical titanium alloys by nano-indentation and ultrasonic techniques – A comparative study”, Materials Science and Engineering A, v. 489, pp. 419-425, 2008.

MATSUMOTO, H., WATANABE, S., HANADA, S., Microstructures and mechanical properties of metastable β TiNbSn alloys cold rolled and heat treated, Journal of Alloys Compounds, v.439, pp. 146-155, 2007.

NAG, S., BANERJEE, R., FRASER, H.L., A novel combinatorial approach for understanding microstructural evolution and its relationship to mechanical properties in metallic biomaterials, Acta Biomaterialia, v. 3, pp. 369-376, 2007.

NIINOMI, M., AKAHORI, T., TAKEUCHI, T., et al., Mechanical properties and cyto-toxicity of new beta type titanium alloy with low melting points for dental applications, Materials Science and Engineering C, v. 25, pp. 417-425, 2005.

RAABE, D., SANDER, B., FRIÁK, M., et al., Theory-guided botton-up design of β-titanium alloys as biomaterials based on first principles calculations: Theory and experiments, Acta Materialia, v. 55, p. 4475-4487, 2007.

TANE, M., AKITA, S., NAKANO, T., et al., Peculiar elastic behavior of Ti-Nb-Ta-Zr single crystals, Acta Materialia, v. 56, pp. 2856-2863, 2008.

VILLARS, P.; CALVERT, L.D. Pearson’s Handbook of Crystallographic Data for Intermetallic phases, 2º ed., ASM International, Materials Park, four vol, 1991.

XU, W., KIM, K.B., DAS, J., et al., Phase stability its effect on the deformation behavior of Ti-Nb-Ta-In/Cr  alloys, Scripta Materialia, v. 54, p. 1943-1948, 2006.

ZHOU, Y. L., NIINOMI, M., AKAHORI, T., et al., Corrosion resistance and biocompatibility of Ti-Ta alloys for biomedical applications, Materials Science and Engineering A, v. 398, p. 28-36, 2005.

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Publicado

10-06-2014

Como Citar

GABRIEL, Sinara Borborema; OLIVEIRA, Nathalia Rodrigues; BALDAN, Renato; NUNES, Carlos Angelo; MEI, Paulo Roberto. Microscopia eletrônica de transmissão da liga Ti-12Mo-13Nb envelhecida após forjamento a quente. Cadernos UniFOA, Volta Redonda, v. 1, n. 1, p. 83–87, 2014. DOI: 10.47385/cadunifoa.v1.n1.244. Disponível em: https://unifoa.emnuvens.com.br/cadernos/article/view/244. Acesso em: 25 dez. 2024.

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Edição

v. 1 n. 1 (2014): Cadernos UniFOA Especial Mestrado em Materiais

Seção

Especial Mestrado em Materiais

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