Title

MICROESTRUTURA HETEROGÊNEA PRODUZIDA POR RECRISTALIZAÇÃO PARCIAL USADA COMO UMA FERRAMENTA PARA MELHORAR A DUCTILIDADE E A RESISTÊNCIA MECÂNICA NO TITÂNIO DE PUREZA COMERCIAL

HETEROGENEOUS MICROSTRUCTURE PRODUCED BY PARTIAL RECRYSTALLIZATION USED AS A TOOL TO IMPROVE THE DUCTILITY AND MECHANICAL STRENGTH OF COMMERCIAL PURITY TITANIUM

Authorship

Sakai, Arthur Barreiro; Valentim, Vitória Silveira; Cunha, Ludmila de Souza; Escobar, Diana Pérez; Santos, Dagoberto Brandão

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Valentim, Vitória Silveira

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Cunha, Ludmila de Souza

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Escobar, Diana Pérez

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Santos, Dagoberto Brandão

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DOI

10.5151/2594-4711-40032

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Abstract

Com uma ótima biocompatibilidade, boa resistência à corrosão e propriedades mecânicas, o titânio (Ti) puro é um material amplamente empregado na engenharia biomédica e na indústria química. As chapas de Ti de alta pureza têm uma resistência mecânica inferior às ligas deste metal devido ao baixo teor de impurezas, exigindo o uso de chapas mais grossas. Os materiais hetero estruturados constituem um campo emergente promissor para impulsionar as propriedades mecânicas através de rotas econômicas. A recristalização parcial tem sido utilizada para melhorar a ductilidade e a resistência de materiais metálicos. Assim, vários métodos baseados na recristalização parcial têm sido estudados para preservar a resistência, como o envelhecimento pós-recristalização para formar precipitados e a redução da energia da falha de empilhamento para reter nano maclas de deformação nas zonas não recristalizadas. Neste trabalho se propõe uma abordagem para alcançar uma alta combinação de relação resistência-ductilidade, incorporando a recristalização parcial no Ti comercialmente puro (CP). Após o tratamento térmico de uma microestrutura trabalhada a frio, espera-se que os constituintes recuperados e recristalizados tenham diferentes mecanismos de deformação plástica

With an excellent biocompatibility, good corrosion resistance and mechanical properties, pure titanium (Ti) is a material widely used in biomedical engineering and in chemical industry. High purity Ti plates have a lower mechanical strength than alloys of this metal due to the low impurity content, requiring the use of thicker plates. Heterostructured materials constitute a promising emerging field for driving mechanical properties through economic routes. Partial recrystallization has been used to improve the ductility and strength of metallic materials. Thus, several methods based on partial recrystallization have been studied to preserve strength, such as post-recrystallization aging to form precipitates and reducing the stacking fault energy to retain nano twins from deformation in the non-recrystallized zones. This work proposes an approach to achieve a high strength-ductility combination by incorporating partial recrystallization in commercially pure Ti. After the heat treatment of a cold-worked microstructure, it is expected that the recovered and recrystallized constituents have different mechanisms of plastic deformation.

Keywords

Recristalização; Recozimento; Textura cristalográfica; Resistência mecânica

Partial Recrystallization; Texture; Annealing; Deformation twins, Grain size