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https://bdtd.unifal-mg.edu.br:8443/handle/tede/2279
Tipo do documento: | Dissertação |
Título: | Preparação e avaliação das propriedades mecânicas de tração da liga 97Ti-2Si-1B |
Título(s) alternativo(s): | Preparation and evaluation of mechanical tensile properties of alloy 97Ti-2Si-1B |
Autor: | SANTOS, Gustavo Soares |
Primeiro orientador: | RAMOS, Alfeu Saraiva |
Primeiro membro da banca: | SOUZA, Renato Chaves |
Segundo membro da banca: | CHAIA, Nabil |
Resumo: | Ligas de titânio têm sido utilizadas para a confecção de diferentes dispositivos médicos e dentários e de componentes automotivos, aeronáuticos e aeroespaciais devido suas boas relações entre resistência mecânica e massa específica, resistência à corrosão e características de biocompatibilidade, dentre os quais podem ser destacados os implantes e os eixos e palhetas de turbinas em que atuam sob tensões de tração relacionados aos esforços de flexão. As ligas formadas pelas fases Ti+TiB apresentaram superiores características de biocompatibilidade, entretanto, não foram encontradas na literatura informações de comportamento sob tração da liga 97Ti-2Si-1B (% at.). Nesse contexto, o presente estudo visou a preparação e avaliação das propriedades mecânicas de tração da liga 97Ti-2Si-1B (% at.) contida na região bifásica de Ti+ Ti6Si2B. Matérias-primas de alta pureza foram utilizadas para a preparação por fusão a arco e subsequente tratamento térmico (1200oC por 16h), visando à obtenção de microestruturas de equilíbrio. Amostras da liga 97Ti-2Si-1B bruta de fusão e tratada termicamente foi avaliada por microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectrometria de energia dispersiva (EDS), difratometria de raios X e microdureza Vickers. Com o objetivo de determinar as propriedades mecânicas de tração, três lingotes pesando cerca de 40g cada, foram usinados conforme a norma ASTM-E8M, para a obtenção de corpos de prova cilíndricos. Apesar de estar contido na região bifásica de Ti+Ti6Si2B, a liga 97Ti-2Si-1B tratada termicamente apresentou microestrutura de Tiss (ss-solução sólida) contendo poucos precipitados de TiB, devido a solubilidade de Si no Ti-a ser próxima de 4% at. A liga apresentou valores de microdureza Vickers de 260,8±9,9 HV, enquanto que a tensão de escoamento, o limite de resistência à tração, o módulo de elasticidade transversal, o alongamento e a redução em área variaram de 628-713 MPa, 717-902 MPa, 94,8-111,2 GPa, 7,1-11,1 % e 3,9-10,8 %, respectivamente. |
Abstract: | Titanium alloys have been used to manufacture different medical e dental devices and automotive, aeronautical It is aerospace components due to their good relationship between mechanical resistance and specific mass, corrosion resistance and biocompatibility characteristics, among which implants can be highlighted. and turbine shafts It is blades in which they act under tensile stresses related to bending efforts. In previous studies, alloys formed by Ti+Ti6Si2B phases showed better biocompatibility characteristics than pure titanium. However, information on the behavior under tension of the 97Ti-2Si-1B alloy (% at.) was not found in the literature. In this context, the present study aimed at the preparation and evaluation of the tensile mechanical properties of the alloy 97Ti-2Si-1B (% at.) contained in the biphasic region of Ti+Ti6Si2B. High purity raw materials were used for preparation by arc melting and subsequent heat treatment (1200°C for 16h), aiming at obtaining equilibrium microstructures. Sample of heat-treated 97Ti-2Si-1B alloy was evaluated by scanning optical (MO), scanning electron microscopy (MEV), energy dispersive spectrometry (EDS), X-ray diffraction and Vickers microhardness. In order to determine the mechanical tensile properties, three ingots weighing about 40g each were machined according to the ASTM-E8M standard, to obtain cylindrical specimens. Despite being contained in the biphasic region of Ti+Ti6Si2B, the heat-treated 97Ti-2Si-1B alloy presented a Tiss microstructure (ss-solid solution) containing few TiB precipitates, due to the solubility of Si in Ti- a being close to 4 % at. The alloy showed Vickers microhardness values of 260.8±9.9 HV, while yield stress, ultimate tensile strength, transverse modulus of elasticity, elongation and reduction in area ranged from 628-713 MPa , 717-902 MPa, 94.8-111.2 GPa, 7.1-11.1% and 3.9-10.8%, respectively. |
Palavras-chave: | Implantes Ligas de Titânio Tração Turbinas |
Área(s) do CNPq: | METALURGIA FISICA::PROPRIEDADES MECANICAS DOS METAIS E LIGAS |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Federal de Alfenas |
Sigla da instituição: | UNIFAL-MG |
Departamento: | Instituto de Ciência e Tecnologia |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais |
Citação: | SANTOS, Gustavo Soares. Preparação e avaliação das propriedades mecânicas de tração da liga 97Ti-2Si-1B. 2023. 52 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Universidade Federal de Alfenas, Poços de Caldas, MG, 2023. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
Endereço da licença: | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |
URI: | https://bdtd.unifal-mg.edu.br:8443/handle/tede/2279 |
Data de defesa: | 26-Mai-2023 |
Aparece nas coleções: | Mestrado |
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Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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