Estudo do efeito trip produzido pela laminação a frio do aço inoxidável austenítico aisi 316l e avaliação de seu uso como biomaterial

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: FLORENCIO, Kevinny Chaves
• Orientador(a): TEIXEIRA, Ricardo Luiz Perez
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Itajubá
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação: Mestrado Profissional - Engenharia de Materiais
• Departamento: IEM - Instituto de Engenharia Mecânica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Aços inoxidáveis austeníticos; Biomateriais metálicos; Plasticidade induzida; Martensita induzida por deformação; Martensita alfa linha (α’)
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALÚRGICA
• Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3457

O aço inoxidável austenítico AISI 316L grau ASTM F138:2019 é utilizado como biomaterial metálico em próteses e em equipamentos cirúrgicos. As suas propriedades mecânicas, especialmente a sua elevada resistência à corrosão, associadas a um custo competitivo são facilitadores do seu uso como biomaterial. Entretanto, as características mencionadas podem ser alteradas com o surgimento da fase magnética induzida em processos de conformação mecânica pelo efeito da plasticidade induzida por transformação de fases (efeito TRIP). Essas alterações são indesejadas para o seu uso como biomaterial de acordo com a norma ISO5832:2016. Sendo assim, este estudo teve como objetivo a avaliação das implicações do efeito TRIP na especificação normativa (ISO 5832:2016) para o uso do aço AISI 316L laminado a frio como biomaterial. Logo, o aço inoxidável AISI 316L nas condições como recebido e conformado por laminação a frio, com percentuais de redução de espessura (deformação) de 10%, 20% e 30%, foi estudado por meio das análises mecânica, eletroquímica, morfológica, magnética, cristalográfica, biológica e térmica. O aumento do percentual de deformação aplicada elevou a resistência mecânica à tração e a dureza na escala Vickers das amostras. As curvas de polarização potenciodinâmica mostraram que a resistência à corrosão por pites e a resistência à corrosão diminuíram com o aumento da redução da espessura por laminação a frio. As micrografias de MO e MEV das amostras de aço AISI 316L mostraram a predominância de grãos característicos da fase austenítica, indicando também, o aumento do diâmetro médio do grão com a elevação da redução de espessura por laminação a frio. No ensaio de ferritoscopia, a amostra com 10% de redução de espessura apresentou percentual da fração volumétrica magnética igual a 0,8%, enquanto a amostra com 30% de redução de espessura apresentou o maior percentual magnético, 2,2%. A difratometria de raios X indicou a presença da fase cristalina martensita α’ para as amostras com 20% e 30% de redução de espessura. Os resultados obtidos a partir dos ensaios de ferritoscopia e DRX apresentaram evidências do surgimento da fase martensita α’. A análise de citotoxicidade, pelo método de disco-difusão, indicou que não houve a formação de halos de inibição para os percentuais de redução de espessura avaliados. Ensaios realizados após o tratamento térmico de reversão da martensita induzida indicaram a redução da microdureza de todas as amostras, e também a redução do percentual magnético das amostras para o valor máximo de 0,3%. Esses resultados apontam para a reversão da fase martensita induzida para a fase austenita, microestrutura especificada para o uso do aço inoxidável AISI 316L para aplicações como biomaterial metálico segundo a norma ISO 5832:2016.