Resistência à corrosão e caracterização estrutural de uma liga de titânio-? processada por prensagem angular em canais iguais
A. N. Ribeiro*, R.M.S. Perfi, A. M. A. Filho, R. A. Antunes, S. F. Santos*
1 Centro de Engenharia, Modelagem e Ciências Sociais Aplicadas (CECS), Universidade Federal do ABC
* e-mail: neves.ribeiro@ufabc.edu.br; sydney.ferreira@ufabc.edu.br
As ligas de titânio - ? são amplamente utilizadas na fabricação de implantes e dispositivos biomédicos, devido à sua alta resistência à corrosão e biocompatibilidade [1]. Nos últimos anos, as técnicas de deformação plástica severa, particularmente a de prensagem em canais angulares iguais (ECAP), tem sido investigadas para promoção de modificações microestruturais, como refinamento de grãos e texturas, e das propriedades mecânicas de metais e ligas [2] [3]. No ECAP, uma amostra metálica é prensada através de uma matriz metálica contendo dois canais iguais em área de seção transversal, que se cruzam em um certo ângulo da matriz. Quando a amostra passa de um canal para o outro, a mesma é restringida e dobrada o que impõe uma alta deformação plástica de cisalhamento no material sem qualquer redução na área de seção transversal [4]. Neste trabalho, foi realizado o estudo da influência do processamento por ECAP na microestrutura, propriedades mecânicas e comportamento corrosivo de uma liga de Ti-? com composição Ti-29Nb-13Ta-4Mo, Essa é uma liga recentemente desenvolvida e que apresenta potencialidade para aplicações biomédicas [5]. A liga foi investigada no estado como recebida e após várias passagens de prensagem em canais angulares iguais (ECAP). O processamento por ECAP foi realizado utilizando uma matriz com ângulo de 120º entre os canais, utilizando-se uma máquina de ensaios mecânicos MTS, modelo E45, velocidade de avanço de 5mm/ min, temperatura de processamento foi de 350 ºC e foram realizados 8 passes de ECAP. As amostras tiveram suas microestruturas analisadas por MEV e DRX. O comportamento corrosivo foi avaliado por medições da variação do potencial de circuito aberto em função do tempo, ensaios de polarização potenciodinâmica [6]. As caracterizações estruturais da liga Ti-29Nb-13Ta-4Mo indentificaram que ocorreram alterações microestruturais em função do número de passes de ECAP. Tais mudanças influenciaram na resistência a corrosão das ligas investigadas.
Palavra chave: Liga de titânio beta, ECAP, corrosão.
Referências:
[1] hen, L.-Y., Cui, Y.-W., Zhang, L.-C. Recent Development in Beta Titanium Alloys for Biomedical Applications. Metals 2020, 10(9), 1139.
[2] SORDI, V. L. et al. Microstructure and tensile strength of grade 2 titanium processed by equal-channel angular pressing and by rolling. Journal of Materials Science. 2012.
[3] SCHASTLIVAYA, I. A. et al. Influence of the Composition of ?-Titanium Alloys on Thermal Conductivity. Inorganic Materials: Applied Research, v. 12, n. 6, p. 1494–1498, 2021.
[4] PEREIRA, B. L. et al. Titanium-Niobium (Ti-xNb) Alloys with High Nb Amounts for Applications in Biomaterials. Materials Research, v. 23, n. 6, 2020.
[5] SIDHU, S. S.; SINGH, H.; GEPREEL, M. A. H. A review on alloy design, biological response, and strengthening of ?-titanium alloys as biomaterials. Materials Science and Engineering, Elsevier Ltd, 2021.
[6] MANAM, N. S. et al. Study of corrosion in biocompatible metals for implants: A review. Journal of Alloys and Compounds Elsevier Ltd, 2017.
Agradecimentos:
Os autores agradecem o apoio financeiro da FAPESP (Processo 19/22183-6) e do CNPq (Processo: 310984/2020-3). Agradecemos também a Central Experimental Multiusuário (CEM) da Universidade Federal do ABC (CEM-UFABC) pelo acesso aos equipamentos e instalações.
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