Título

PROCESSAMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE TITÂNIO SUBMETIDO À METALURGIA DO PÓ E EXTRUSÃO ANGULAR EM CANAL

PROCESSING AND CHARACTERIZATION OF TITANIUM SUBJECTED TO POWDER METALLURGY AND EQUAL CHANNEL ANGULAR PRESSING

Autoria

Sheyla Santana de Carvalho; Juliana do Nascimento Lunz; Laércio Rosignoli Guzela; Karla Patricia Macedo Licona; Tatiana Silva Barros; Alexandre Antunes Ribeiro; Luiz Carlos Pereira; Juan Garcia de Blas; Marize Varella de Oliveira; Cássio Barbosa

DOI

10.5151/1516-392X-24330

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Resumo

O titânio processado por metalurgia do pó tem sido cada vez mais utilizado na fabricação de implantes cirúrgicos, ortopédicos e dentários, devido às características de biocompatibilidade e propriedades mecânicas do material obtidas por esta técnica. A componente cisalhante da deformação característica do processo de extrusão angular em canal (EAC) permite a consolidação das partículas pela junção de novas superfícies e o elevado grau de deformação obtido confere considerável refino dos grãos do material. No presente trabalho o material foi processado por metalurgia do pó seguido de extrusão angular em canal, enquanto a caracterização envolveu técnicas como microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e ensaio de dureza. Os resultados obtidos neste estudo permitiram a caracterização da microestrutura, da dureza e da porosidade de compactados de titânio submetidos ao processo de extrusão angular em canal em temperatura da ordem de 375°C, com redução do tamanho de grão médio, de 30 µm para 1,32 µm no material processado por metalurgia do pó seguida por EAC e aumento da dureza, de 161 para 264 HV, respectivamente. A fração em área de poros, que atingia cerca de 4% no material apenas compactado foi reduzida para aproximadamente 0,8% no material submetido ao processo EAC.

 

Titanium processed by powder metallurgy has been increasingly used in the manufacture of orthopedic and dental implants due to characteristics such as biocompatibility and mechanical properties that can be achieved with the use of this technique. The shear component of the deformation inherent to equal channel angular pressing (ECAP) allows the consolidation of the particles by joining the new surfaces and the elevated strain degree, thus obtained, providing considerable grain refinement. In this work, the material was processed by powder metallurgy (compaction) and equal channel angular pressing, while characterization involved techniques such as optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM) and hardness measurement test. The results allowed the characterization of the microstructure, hardness and porosity of the compacted titanium powder followed by equal channel angular pressing at around 375°C, thus reducing grain sizes from 30 µm to 1.32 µm and hardness from 161 to 264 HV. The pore area fraction, which was about 4% in the compacted powder, was reduced to around 0.8% in the as ECAP processed material.

Palavras-chave

Titânio; Implante; Metalurgia do pó; Extrusão angular em canal

Titanium; Implant; Powder metallurgy; ECAP