ESTUDO DA MICROESTRUTURA E COMPORTAMENTO EM
FADIGA DA LIGA Ti-6Al-4V APLICADA COMO BIOMATERIAL: STUDY ON THE MICROSTRUCUTRE AND FATIGUE BEHAVIOR OF THE Ti-6Al-
4V ALLOY AS BIOMATERIAL APPLIED

Neste estudo foram realizados tratamentos térmicos na liga Ti-6Al-4V α+β globular a fim de obter diferentes microestruturas aciculares, normalmente encontradas em rotas térmicas de produção de materiais biomédicos tais como forjamento a quente e deposições superficiais a quente. Foram feitos tratamentos térmicos para produzir duas diferentes microestruturas aciculares além de uma camada alfa, que ocorre quando do tratamento térmico em atmosfera rica em oxigênio. Ensaios de fadiga foram realizados baseando-se na norma ASTM E466-07 para as diferentes condições microestruturais. As superfícies de fratura foram analisadas através de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Foram realizadas análises microestruturais e ensaios de dureza Vickers. A caracterização microestrutural da liga Ti-6Al-4V revelou que as diferentes rotas de tratamento térmico levam a modificação microestrutural sendo estas dependentes da temperatura de aquecimento e da taxa de resfriamento. Os resultados indicaram que a microestrutura α+β globular possui maior resistência a fadiga e maior dureza Vickers que as microestruturas α+β aciculares. O ensaio de fadiga revelou também que a resistência a fadiga foi reduzida devido à camada alfa. Análises de MEV evidenciaram a fragilidade da camada alfa.

In this study, heat treatments were performed in α+β globular Ti-6Al-4V alloy to obtain different acicular microstructure, typically encountered in thermal routes for the production of biomedical materials such as hot forging and hot surface deposition. Heat treatments were performed to produce two different acicular microstructures and the alpha layer, which occurs when the heat treatment is performed in an oxygen rich atmosphere. Fatigue tests were performed based onASTME466-07 for the different microstructural conditions. The fractures were analyzed by scanning electron microscopy (SEM). Microstructural analyzes and Vickers hardness tests were performed. The microstructural characterization of the Ti-6Al-4V alloy revealed that the different heat treatment route sleading to microstructural change and such changes are dependent on the heating temperature and cooling rate. The results indicated that the globular α+β microstructure has higher fatigue strength and Vickers hardness than the microstructure acicular α+β. The fatigue test also shows that the fatigue resistance was reduced due to alpha layer. The SEM analysis showed the brittleness of the alpha layer.

Palavras-chave

Ti-6Al-4V; Microestrutura; Oxidação térmica; Fadiga.

Ti-6Al-4V; Microstructure; Thermal oxidation; Fatigue.

Como citar

Santos, Silvando Vieira dos; Fortes, Vanessa Danielle de Oliveira; Rocha, MikaeleTavares de Almeida; Griza, Sandro. ESTUDO DA MICROESTRUTURA E COMPORTAMENTO EM FADIGA DA LIGA Ti-6Al-4V APLICADA COMO BIOMATERIAL , p. 1606-1616. In: 67º Congresso da ABM - Internacional / 12º ENEMET - Encontro Nacional de Estudantes de Engenharia Metalúrgica, de Materiais e de Minas, Rio de Jabeiro, 2012.
ISSN: 2594-5327 , DOI 10.5151/2594-5327-21124