Title

FUNDIÇÃO DE UMA LIGA NÍQUEL-TITÂNIO UTILIZANDO SUCATA DE FIOS ORTODÔNTICOS E CARACTERIZAÇÃO MICROESTRUTURAL

A NICKEL-TITANIUM ALLOY CASTING USING SCRAP OF ORTHODONTIC WIRES AND MICROSTRUCTURAL CHARACTERIZATION

Authorship

Filho, André Itman; Santos, Christian Mariani Lucas dos; Falcão, Marcelo; Cremasco, Alessandra

Filho, André Itman

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Santos, Christian Mariani Lucas dos

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Falcão, Marcelo

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Cremasco, Alessandra

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DOI

10.5151/2594-5300-20283

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Abstract

Ligas de níquel-titânio com “memória da forma” (Nitinol) são utilizadas em aplicações sensíveis à temperatura na área automotiva, além da biomédica e ortodôntica, para as quais uma combinação de resistência, flexibilidade e biocompatibilidade são desejáveis. Atualmente estas ligas são importadas e o grande desafio tecnológico é dominar o processo de fabricação pelos métodos convencionais metalúrgicos. Neste trabalho, uma liga de Nitinol foi elaborada em um forno para fusão por feixe de elétrons (EBM) com sistema para desgaseificação à vácuo. Uma quantidade de fios ortodônticos foi utilizada como matéria prima de partida. Após a fusão o metal líquido solidificou no próprio cadinho de cobre. A amostra na forma de uma calota com aproximadamente 80 g foi seccionada em quatro partes. Nestas amostras foram determinadas a composição química, as características microestruturais, a análise calorimétrica diferencial e medidas de dureza. Os resultados mostram uma distribuição de grãos colunares e equiaxiais na amostra bruta de fusão e tratada termicamente. Embora tenha sido observada uma transformação de fase durante o aquecimento até 800oC, não houve alteração significativa da microestrutura e dureza da liga. As informações obtidas neste trabalho por certo contribuem para o conhecimento sobre o processo de fusão e caracterização microestrutural das ligas níquel-titânio.

Nickel-titanium shape memory alloys (Nitinol) are being used regularly in sensitive applications in the automotive industry, as well as biomedical and orthodontic, for these alloys are imported and the technological challenge is to know the manufacturing temperature which a combination of strength, flexibility and biocompatibility are desirable. process by ordinary metallurgical methods. In this work, a Nitinol alloy was produced by Electron Beam Melting (EBM) with vacuum degassing system. Orthodontic wires were used as raw material. The melting solidified in a water-cooled cooper crucible. The sample, in the cap geometry with approximately 80 g was sectioned into four parts. These samples were prepared to quantify the chemical composition, microstructural observations, differential scanning calorimetry and hardness measurements. The results show a distribution of columnar and equiaxiais grains in the samples, as cast and heated conditions. Although it was observed a phase transformation during heating at 800°C, there was no significant change in microstructure and hardness of the alloy. Information obtained in this work certainly contributes to knowledge about the melting process and microstructural characterization of the Nitinol alloy.

Keywords

Nitinol; Liga com memória de forma; Ligas não ferrosas Ni-Ti.

Nitinol; Shape memory alloy; Ni-Ti alloys.