Influência da oxidação térmica nas propriedades mecânicas em fluência da liga Ti-6Al-4V - Oliveira, Hamon Vaz da Silva (2022)
A liga Ti-6Al-4V é utilizada em aplicações como biomateriais e na indústria aeronáutica. A formação de uma camada de óxido estável e aderente pode melhorar a resistência mecânica e à corrosão deste material. Esse trabalho estuda o comportamento em fluência da liga Ti-6Al-4V submetida a duas condições diferentes de oxidação térmica induzida. As amostras foram oxidadas nas condições de 650 ºC por 12 h e 800 ºC por 2 h sem controle de atmosfera, a fim de estudar as diferentes formas do óxido formado e a influência no comportamento mecânico do material. A caracterização da camada de óxido foi realizada por Microscopia Óptica (MO), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) com Espectroscopia por Energia Dispersiva (EDS), e Difratometria de raios X (DRX). O ensaio de fluência foi realizado à carga constante em corpos de prova não oxidados e nas duas condições de oxidação, em temperaturas de 500°C até 600°C e tensão entre 125 e 319 MPa. Após a fratura dos corpos de prova, as superfícies de fratura foram analisadas por MEV. As camadas de óxido do material oxidado a 650 ºC e 800 ºC mediram aproximadamente 3 µm e 10 µm respectivamente. Nas análises de DRX das amostras oxidadas foi possível observar a formação da fase rutilo (TiO2) e um deslocamento dos picos de difratograma para direita em relação a amostra como recebida, provavelmente causada pela dissolução de oxigênio na zona subsuperficial. A análise por EDS permitiu verificar a presença de uma camada mista de óxido composta de rutilo e alumina. O tratamento de oxidação térmica proporcionou um aumento na resistência da liga Ti-6Al-4V. Os ensaios de fluência a 550 °C mostraram uma vida mais longa em fluência do material oxidado a 800 °C por 2 h e um aumento menos significativo no material oxidado a 650 °C por 12 h. Os ensaios de fluência às temperaturas de 500 ºC e 600 ºC e 250 MPa de tensão do material oxidado a 800 ºC de fluência realizados apresentaram menor vida em fluência em relação ao material não oxidado.