Title

CARACTERIZAÇÃO MICROESTRUTURAL DA LIGA TI-20NB EM SEU ESTADO BRUTO DE FUSÃO

MICROSTRUCTURAL CHARACTERIZATION OF AS-CAST TI-20NB

Authorship

Marques, Pedro Enrique Monforte Brandão; Porto, Mateus Carneiro; Carrijo, Hendrick Villela; Rocha, Adriana da Cunha

Marques, Pedro Enrique Monforte Brandão

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Porto, Mateus Carneiro

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Carrijo, Hendrick Villela

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Rocha, Adriana da Cunha

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DOI

10.5151/2594-5300-33648

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Abstract

Entre as ligas de titânio, a adição de Nb em faixas de composições determinadas pode favorecer a redução do módulo elástico do material, um fator interessante para sua aplicação em próteses. Entre essas composições, as ligas com 17,5-25%Nb apresentam estrutura predominantemente dominada pela fase αLPHA’’. O objetivo desse trabalho foi caracterizar a liga Ti-20Nb em seu estado bruto de fusão para analisar a distribuição de fases gerada pela adição de Nb nessa composição na microestrutura da liga fundida. Para isso foi conduzida microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios-x (DRX) e microdureza. As imagens obtidas por MO revelaram granulometria grosseira e estruturas dendríticas equiaxiais. Com MEV observou-se morfologia característica de fase martensítica, corroborando com o resultado do DRX que indicou a presença completa de fase ALPHA’’. Assim, pode-se concluir que a transformação martensítica βETA→αLPHA’’ foi completa, suprimindo a formação da fase αLPHA prevista no equilíbrio.

Among the titanium alloys, the addition of Nb in bands of determined compositions can favor the reduction of the elastic modulus of the material, an interesting factor for its application in prosthetics. Among these compositions, the alloys with 17,5-25%Nb present structure predominantly dominated by the phase α'''. The objective of this work was to characterize the Ti-20Nb alloy in its as cast state to analyze the phase distribution generated by the addition of Nb in this composition in the microstructure of the cast alloy. To accomplish so optical microscopy (OM), electronic microscopy (SEM), x-ray diffraction (XRD) and micro hardness analyses were conducted. OM images showed coarse grain size and equiaxial dendritic structure. SEM images depict very typical martensitic morphology, in agreement to XRD analysis that indicated the complete presence of αLPHA’’ phase. Therefore, results show that α phase predicted in equilibrium diagram was completely suppressed by martensitic transformation βETA→αLPHA’’.

Keywords

Ligas de titânio; Caracterização microestrutural; Biomateriais metálicos; Previsão de fases.

Titanium alloys; Microstrutural characterization; Metallic biomaterials; Phase prediction.