Please use this identifier to cite or link to this item: http://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/3491
Document Type: Tese
Title: Estudos das transformações de fases, propriedades mecânicas e de resistência à corrosão em ligas dos sistemas Ti-Nb e Ti-Nb-Si para aplicações biomédicas
Authors: Tavares, Andrea Macleybiane Gois
Issue Date: 16-Sep-2014
Advisor: Batista, Wilton Walter
Resumo : 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.
Abstract: 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.
Keywords: Materiais
Ligas de titânio
Materiais biomédicos
Resistência de materiais
Elasticidade
Corrosão e anticorrosivos
Titanatos
Titânio
Nióbio-titânio
Biomedical materials
Corrosion and anti-corrosives
Elasticity
Materials
Titanates
Titanium
Titanium alloys
Niobium-titanium
Subject CNPQ: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
Language: por
Program Affiliation: Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
Rights: Acesso Aberto
URI: https://ri.ufs.br/handle/riufs/3491
Appears in Collections:Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
ANDREA_MACLEYBIANE_GOIS_TAVARES.pdf9,78 MBAdobe PDFThumbnail
View/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.