Analysis of influence parameters on microstructure and properties of Ti-M0-Zr alloys applied in orthopedic implants / Analise de parametros de influencia na microestrutura e propriedades de ligas Ti-M0-Zr aplicadas em proteses ortopedicas

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2007

RESUMO

O presente trabalho analisa parâmetros de influência na microestrutura e propriedades de ligas de titânio tipo β contendo Mo e Zr aplicadas na confecção de próteses ortopédicas. As ligas de titânio tipo β apresentam baixo módulo de elasticidade, o que é benéfico para os tecidos ósseos próximos ao implante e também, podem ser concebidas a partir de metais biocompatíveis. O presente trabalho envolveu a avaliação de ligas do sistema Ti-Mo-Zr em relação à estabilidade de fases visando a fabricação de implantes ortopédicos. Dentro desse contexto, em uma etapa inicial, avaliou-se o efeito da composição e da taxa de resfriamento a partir do campo β na estabilidade de fases e formação da microestrutura, na dureza Vickers e no módulo de elasticidade de ligas Ti-Mo. Em seguida, avaliou-se o efeito de tratamentos térmicos de envelhecimento na microestrutura das ligas Ti-Mo e finalmente, o efeito da adição de Zr na supressão da precipitação da fase ω em ligas Ti-Mo. O trabalho foi implementado a partir da preparação de ligas em forno a arco sob atmosfera controlada, deformação plástica das amostras através de forjamento rotativo e laminação, tratamentos térmicos sob diferentes condições e caracterização utilizando-se microscopia óptica e eletrônica de varredura, difração de raios- X, ensaios de dureza Vickers e análise térmica diferencial. Os resultados obtidos permitiram identificar condições de formação de fases estáveis e metaestáveis, incluindo as fases martensíticas e fase ω. Observou-se que a liga Ti-15Mo resfriada em água apresentou o menor valor de módulo de elasticidade dentre as composições analisadas, 77 GPa, que a fase ω pode ser eliminada após tratamentos térmicos de envelhecimento e que a adição de 8% de Zr a liga Ti-10Mo inibiu a formação da fase ω atérmica sob resfriamento em água, sem que isso modificasse de maneira significativa seu comportamento elástico.

ASSUNTO(S)

biomaterias biomaterials microestrutura ligas de titanio titanium alloys microstructure

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