Estudo de tratamentos térmicos da liga Ti-15Zr-xMo - Xavier, Caio Castanho [UNESP] (2017)
O titânio, e as ligas baseadas nesse elemento, são amplamente utilizados como biomateriais, com aplicações tanto como implantes dentários quanto ortopédicos. Para isso, apresentam características importantes como: biocompatibilidade, resistência à corrosão, em geral baixo módulo de elasticidade e baixa densidade. O titânio possui uma temperatura de transformação alotrópica, que propicia o controle das propriedades da liga pela manipulação de sua microestrutura, através da adição de elementos de liga e/ou tratamentos térmicos. De fato, para ligas de titânio com uma composição definida, a realização de tratamentos térmicos, permite modificar a microestrutura da liga e, consequentemente, modificar as propriedades mecânicas do material em questão, fator essencial para o estudo em aplicações como um implante médico. O presente trabalho tem como objetivo o estudo detalhado de diferentes tipos de tratamentos térmicos de ligas do sistema Ti-Zr-Mo. Diferente de outros trabalhos da literatura, o estudo foi feito para cada tratamento térmico separadamente, analisando a microestrutura e a microdureza das ligas visando uma aplicação biomédica. Primeiramente, as ligas foram fundidas em um forno de fusão à arco voltaico, com quatro composições diferentes de liga: Ti-15Zr, Ti-15Zr-5Mo, Ti-15Zr-10Mo e Ti-15Zr-15Mo. Dessa maneira, pretendeu-se obter amostras com microestruturas de fase α, α+β e β. Através de uma análise por EDS, um estudo sobre a composição química das amostras foi realizado, sendo que, determinou-se que as ligas foram fundidas com uma boa qualidade e sem a presença de aglomerados ou segregados. A análise microestrutural foi realizada a partir de microscopias óptica e eletrônica de varredura. Para a liga Ti-15Zr, foi possível observar apenas a presença de uma estrutura acicular de fase α. Por outro lado, a liga Ti-15Zr-5Mo possui uma microestrutura de matriz β com finas agulhas de fase α nos contornos de grão. As ligas Ti-15Zr-10Mo e Ti-15Zr-15Mo apresentaram somente contorno de grão do tipo β. Para os tratamentos térmicos, houve um aumento de fase α nas condições tratadas por 600°C. No entanto, os tratamentos térmicos de 900°C e 1000°C demonstraram uma variação de fase na liga dependente do tipo de resfriamento realizado, onde o resfriamento lento obteve um crescimento de fase α. Através da análise da microdureza, percebe-se que em geral houve um aumento nos valores com o acréscimo de Mo e fase β na liga, sendo que, a liga Ti-15Zr apresentou uma microdureza entre 282-327 HV; a liga Ti-15Zr-5Mo de 331-390 HV; Ti-15Zr-10Mo apresentou valores entre 389-432 HV e a Ti15Zr-15Mo de 343-433 HV.