ModificaÃÃo de propriedades superficiais da liga Ti-6Al-4V pelo processo implantaÃÃo iÃnica por imersÃo em plasma.

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2001

RESUMO

A finalidade deste trabalho à modificar as propriedades superficiais da liga Ti-6Al-4V, com o intuito de obter melhorias nas suas propriedades tribolÃgicas e de biocompatibilidade, para possÃvel aplicaÃÃo em vÃlvulas cardÃacas mecÃnicas. O processo utilizado à o IIIP (ImplantaÃÃo IÃnica por ImersÃo em Plasma), onde as amostras tridimensionais podem ser tratadas homogeneamente. As amostras da liga de titÃnio sÃo implantadas por intervalos de tempo entre 15 e 120 minutos e, posteriormente, caracterizadas pelas tÃcnicas: espectroscopia Auger, "ball-on-disc", EDX, rugosidade e nanoindentaÃÃo. Constata-se que hà dificuldades na caracterizaÃÃo de amostras tratadas por esse processo, havendo necessidade de utilizaÃÃo de tÃcnicas especiais para que se possam obter dados confiÃveis sobre as caracterÃsticas fÃsico-quÃmicas das superfÃcies tratadas. A tÃcnica de espectroscopia Auger confirma a presenÃa de nitreto de titÃnio na superfÃcie das amostras, porÃm mostra que a camada modificada à delgada, com espessura em torno de 40 nm, para amostras com tratamento igual ou superior a 60 minutos de implantaÃÃo. Apesar de a camada ser muito fina, verifica-se que suas propriedades mecÃnicas sÃo modificadas conforme a expectativa prevista em literatura. A melhora das propriedades tribolÃgicas fica confirmada atravÃs do ensaio esfera sobre disco ("ball-on-disc"), com o coeficiente de atrito baixando da faixa de 0,7, na amostra sem tratamento, para em torno de 0,15 - 0,2 para a amostra tratada por 45 minutos. Com auxÃlio da tÃcnica de nanoindentaÃÃo, observa-se que as propriedades mecÃnicas sÃo melhoradas com aumento da dureza em torno de 50% em relaÃÃo ao original. Esses valores estÃo dentro da faixa de valores obtidas por outros pesquisadores, por meio de tratamento realizado com o uso do mesmo tipo de processo de implantaÃÃo iÃnica. A presenÃa de nitreto de titÃnio na superfÃcie da liga à tambÃm confirmada por EDX, e ainda pode-se constatar a uniformidade do processo atravÃs da microestura observada com auxÃlio de um MEV e da observaÃÃo de rugosidade constante por todo o corpo-de-prova. Com esses resultados pode-se confirmar que o processo IIIP altera com eficiÃncia as propriedades superficiais da liga Ti-6Al-4V como esperado, possibilitando prosseguir os estudos do seu comportamento de biocompatilidade, para futuras aplicaÃÃes prÃticas, como almejado.

ASSUNTO(S)

biocompatibilidade nitreto de titÃnio tribologia ligas de titÃnio tratamento de superfÃcies metais ionizaÃÃo plasmas (fÃsica) ensaios de materiais

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