Recentes Avanços em Ligas de Ti

Tipo : Transformações de Fase e

Aplicações

Rubens Caram

Universidade Estadual de Campinas

19º CBECIMAT, Campos do Jordão, SP

21-25 de Novembro de 2010

R. Caram - 2

Estudo Teóricos e Experimentais em Metalurgia Física em Ligas de Ti

Desenvolvimento de Processos de Fabricação usando Ligas de Ti

Desenvolvimento de Ligas de Ti com Aplicações Médicas e Estruturais

Grupo de Titânio na UNICAMP

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

-0,8

-0,7

-0,6

-0,5

-0,4

-0,3

-0,2

-0,1

0,0

0,1

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

DS

C/(

uV

/mg

)

Time (min.)

Ti-30Nb-2Sn

DSC

Temperature

exo

Te

mp

era

ture

(ºC

)

R. Caram - 3

Temperatura de Fusão: 1670oC

Raio Atômico: 0,147 nm

Densidade: 4,5 g/cm3

Transformação Alotrópica em 882,5oC

Reage com O, N, C e H

Aços e Ligas de Ni

Ligas de Ti

Ligas de Al

Berílio

Ti CP

Temperatura, (oC)

Res

istê

nc

ia M

ec

ân

ica

/ D

en

sid

ad

e

kg

f/m

m2 / g

/cm

3)

200 400 600 800 0

0

20

10

Titânio

Biocompatível

Não Magnético

Alta Resistência à Corrosão

Alta Resistência Mecânica

Específica

Titânio

Por que o Ti não é tão utilizado como o Al e o aço?

Custo!!! (15 – 20X o do Al)

Ti é:

Difícil de extrair

Difícil de processar

Difícil de fabricar

Se o custo do Ti fosse próximo ao do Al ou do aço, padrões de

desempenho de produtos de engenharia seriam superiores:

Jatos supersônicos comerciais seriam comuns

Eficiência no consumo de combustíveis substancialmente maior

Estruturas de Engenharia muito mais seguras

Produção mundial de veículos: 80 milhões

½ kg de Ti em 50% dessa produção aumentaria o uso do Ti em

30%: estabilização do custo

R. Caram - 4

Ligas Metaestáveis

Ligas de Ti tipo encontram aplicações em inúmeros setores, em

especial no médico e aeroespacial

Exibem alta resistência mecânica, alta resistência à fadiga e baixo

módulo de elasticidade

Adição de elementos e rotas de processamento resultam em

microestruturas polifásicas e complexas

Evolução microestrutural e relações microestrutura/propriedades

não são totalmente conhecidas - formação e papel de

R. Caram - 5

3nm

F. Prima et al., Scripta Materialia 54 (2006) 645–648 R. Banerjee et al., ICAM 2009

Precipitação de a partir de Início da

formação

de

Objetivos

Comportamento mecânico de ligas de Ti depende da natureza da

microestrutura e de suas transformações de fase:

Fração volumétrica,

Tipo e distribuição de fases

Microestrutura de ligas de Ti tipo metaestáveis são

extremamente instáveis e sensíveis a tratamentos térmicos

Objetivo:

Apresentar aplicações e avaliar cinética de transformações de

fase nas ligas:

Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr : Ti5553

Ti-30Nb, Ti30Nb-2Sn e Ti30Nb-4Sn

R. Caram - 6

Ti: Aplicações em Arquitetura

R. Caram - 7

National Science Centre

Glasgow, Escócia Bilbao Guggenheim Museum

Bilbao, Espanha

Medical Building Pedestrian Bridge

Beverly Hills, California 16th Century Church

Chamonix, França

Kyushu National Museum

Dazaifu, Japão

Napier University

Edinburgh, Escócia

Ti: Aplicações Navais

Porta Aviões Gerald R. Ford (2015)

Redução do peso total

Baixo centro de gravidade

Maior capacidade de carga

Redução da assinatura magnética

Redução da manutenção e do custo

operacional

Submarinos

1a Guerra: Casco de aço carbono

Profundidade máxima: 100 m

2a Guerra: Casco de aço de alta

resistência

Profundidade máxima: 200 m

Hoje: Casco de aço de alta resistência

Prof. máxima: 250-400 m

Casco em ligas de Ti - Submarino

soviético Komsomolets

Profundidade máxima: 1000 m

R. Caram - 8

USS Gerald R. Ford

Imagem gerada por computador

Submarino Soviético K-278 Komsomolets

R. Caram - 9

Ti: Aplicações Aeroespaciais

Ti é muito mais leve que o aço e bem mais resistente que o Al:

Ti é ideal em aplicações aeroespaciais

1ª. aplicação industrial do Ti foi na fabricação de componentes dos motores do B-52 – Pratt & Whitney J-57

Uso de Ti em pás do compressor: defeitos de fabricação e presença de elementos intersticiais resultaram na falha desses motores

1ª. aeronave a utilizar Ti em componentes estruturais foi Douglas X-3 Stiletto

Uma das metas desse projeto foi o desenvolvimento de processos de fabricação de componentes usando o Ti

Boeing B-52 - 1952

Douglas X-3 Stiletto - 1952

R. Caram - 10

Ti: Aplicações Aeroespaciais

Avião mais rápido já construído (Mach 3.2 = 3.500 km/h)

Fricção com o ar resultava no aquecimento da fuselagem, Al não podia ser

empregado:

SR-71 Blackbird - quase que totalmente fabricado com Ti

Ti não era suficientemente puro e os EUA adquiriram da URSS (CIA)

Russos não sabiam que o Ti vendido era usado para fabricar o SR-71,

usado para espiá-los

Inúmeros problemas: água, dilatação da fuselagem, emissão de calor

Ligas de Ti utilizadas no SR-71:

Ti-5Al-2.5Sn (Liga )

Ti-13V-11Cr-3Al (Liga )

fuselagem (0,5 to 1,0 mm)

(TT durante o vôo)

Ti-6Al-4V (Liga +)

SR-71

All Titanium Aircraft Fastest

and Highest Flying

Ti: Aplicações Aeroespaciais

Boeing 787 Dreamliner: 15% do peso consiste em ligas de Ti

R. Caram - 11

Alto potencial galvânico entre o grafite e

Al ou aço e a umidade podem causar a

corrosão desses metais

Titânio é a solução

Alumínio

20%

Titânio

15%

Aço

10% Compósitos

50%

Outros

5%

Fibra de vidro Alumínio

Compósito Carbono Laminado Compósito Carbono Sanduiche Alumínio/Aço/Titânio

Materiais Utilizados

(% em peso)

Ti: Aplicações Automotivas

R. Caram - 12

Suspensão

da Yamaha YZ 450:

- Liga TIMET LCB

- Redução em peso de

60%

- Eliminação de Corrosão

- Maior dirigibilidade

Ti: Aplicações Biomédicas

Lei de Wolff: Arquitetura interna e forma externa de ossos são

sensíveis a tensões mecânicas

Material de implantes ortopédicos devem simular o comportamento

elástico dos ossos

Transferência de carga insuficiente pode causar reabsorção óssea e

afrouxamento do implante

Aço Inox

E=200 GPa

Osso Fraturado

Osso Saudável

Osso com Osteoporose

R. Caram - 13

R. Caram - 14

Metalurgia do Ti

Tem

pera

tura

883 oC

CCC ()

HC ()

Titânio exibe duas formas alotrópicas: HC e CCC

Adição de elementos de liga pode alterar a estabilidade de

fases, alterando a microestrutura e comportamento mecânico

HC () CCC ()

R. Caram - 15

Ti-5Al-2.5Sn

Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo

Ti-8Al-1Mo-1V

Ti-8Mn

Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo

Ti-6Al-4V

Ti-6Al-6V-2Sn

Ti-10V-2Fe-3Al

Ti-11.5Mo-6Zr-4.5Sn

Ti-15Mo-5Zr-3Al

Ti-13V-11Cr-3Al

-estabilizador

+

Tem

pera

tura

MF

MS

Classificação de Ligas de Ti

Ligas de Ti:

classificadas em 3

categorias:

Ligas , + e ,

subdivisões quase

e ligas

metaestáveis

Classificação de

ligas depende da

sua posição no

diagrama de fase

isomorfo

R. Caram - 16

Mi(’)

Mi(’) = Início da formação da martensita ’

Mi(”)

Mi(”) = Início da formação da martensita ”

β + ω β + ωiso ωate β + β’

ωate = fase ω atérmica

ωiso = fase ω isotérmica

+

Teor de Estabilizador

Te

mp

era

tura

Diagrama de Fase - Ligas Tipo

Ti

100 %

Ligas metaestáveis

R. Caram - 17

Precipitado sub-microscópico formado no resfriamento da fase

(fase de transição entre e )

ωatérmica - Formada no resfriamento rápido da fase , se o teor de

soluto é suficientemente alto para reter a fase

ωisotérmica - Formada durante o envelhecimento na faixa de

temperaturas entre 100ºC a 500ºC

ωisotérmica - Crescimento dessa fase é continuação da

transformação atérmica e sua formação envolve segregação de

elemento estabilizador

ωisotérmica - diferencia-se da fase ωatérmica pelo tamanho de suas

partículas e pelo gradiente de composição na interface ω/

Precipitação de ω causa drástica fragilização de ligas de Ti

Módulo de elasticidade é pouco superior ao da fase (165 GPa)

Fases

R. Caram - 18

Planos {111}

de CCC

empilhados

como

abcabca…

Átomos das

camadas 0 e 3

não se

deslocam

Átomos das

camadas 1 e 2

sofrem

colapso e

formam uma

única camada

S. Banerjee and P. Mukhopadhyay, “Phase Transformations: Examples from Ti and Zr Alloys”, Pergamon Press, (2004)

Precipitação da Fase na Matriz

- Hexagonal

- CCC

D

eslo

ca

men

to

Camada 2

Camada 1

Camada 0

No. da

Camada

Análise MET da liga Ti-25Nb resfriada em ar, imagem de campo claro (BF),

mostrando a fase ” acicular e matriz e respectivo SADP.

Maior magnificação mostra a fase dispersa na matriz e respectivo SADP,

mostrando reflexões das fases e

R. Caram - 19

C.R.M. Afonso. Materials Science and Engineering: C 27 (2007) 908-913

Fase na Matriz

30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90

Inte

ns

ida

de

(u

.a.)

2 (graus)

400ºC / 4 h

37,50 37,75 38,00 38,25 38,50 38,75 39,00

'

Inte

nsi

ty (

a.u

.)

2 (degrees)

Alto teor de -estabilizadores - ω torna-se instável

sofre processo de separação de fases: and ’ (ambas CCC)

Ti-35Nb-7Zr-5Ta: solubilizada e envelhecida 400ºC/4 h

HR-XRD

=0,154 nm

Laboratório Nacional de

Luz Síncrotron

Separação Fases

C.R.M. Afonso, Acta Biomaterialia 6 (2010) 1625-1629

R. Caram - 20

Separação

de Fases

Separação de Fases: e ’

Análise MET, imagem de campo claro (BF) mostrando microestrutura da liga Ti-

35Nb-7Zr- 5Ta após solubilização, resfriamento em água e envelhecimento

400ºC/4 h

R. Caram - 21

Separação Fases

R. Caram - 22

T.T. de envelhecimento aplicados às fases metaestável e

martensita ” transformações de fases que aumentam a

resistência mecânica

Envelhecimentos em médias temperaturas provocam a

transformação reversa da fase ” em fase , que é seguida pela

precipitação da fase

A fase atua como substrato na nucleação da fase

Em ligas com médio teor de -estabilizadores, a decomposição das

fases metaestáveis ocorrem em temperaturas entre 100 e 450oC,

envolvendo:

” + +

Em ligas com teores mais altos, a decomposição ocorre em

temperaturas entre 200 e 450oC, envolvendo:

+’ + +

Tratamentos Térmicos de Ligas de Ti

Estabilizador

Resis

tên

cia

Mecân

ica

Tem

pera

tura

Envelhecida

Recozido

Resfriamento

rápido a partir

do campo

+

Mi

TA

Tratamentos Térmicos de Ligas de Ti

Resistência mecânica de

ligas recozidas aumenta

com o aumento do teor de

soluto

Resfriamento rápido a partir

do campo leva à

transformação martensítica

Baixos teores de soluto

produzem ’, que exibe alta

resistência mecânica

Altos teores de soluto

produzem ”, que exibe

baixa resistência mecânica.

Envelhecimento resulta em

alta resistência

R. Caram - 23

’ ”

, , , , ’

R. Caram - 24

Liga Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr (Ti5553)

Ti-10V-2Fe-3Al

LR= 1170 MPa

LE=1100MPa

Alta resistência mecânica, é utilizada em partes

do trem de pouso do Airbus A-380; Embraer

170, 190; Boeing 777, 787

Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr

LR=1240 MPa

LE=1170 MPa

Início dos anos 2000 (liga VT-22 - Russia)

Alternativa à liga Ti-10V-2Fe-3Al:

Alta resistência mecânica e alta tenacidade

à fratura

Condições de processamento são mais

amplas que as da Ti-10V-2Fe-3Al

1,0 m

Liga Ti5553

R. Caram - 25

Partes do trem de pouso do A380 exibem secções espessas (200 mm) ,

que devem exibir microestrutura homogênea

Após solubilização, taxa de resfriamento para se obter fase em todo o

componente não deve ser elevada

Tratamento térmico deve resultar em precipitação controlada, dispersa e

homogênea da fase

Roque Panza-Giosa, MacMaster University, Canadá

Dimensões

4250 x 570 x 670 mm

Liga Ti5553

R. Caram - 26

Amostras foram solubilizadas a 850oC (Boeing/UNT)

Resfriadas em água

Envelhecimento avaliado por:

DSC

Difração de raios-X em altas temperaturas

Metalografia/Dureza

Comportamento mecânico depende

de:

Fração volumétrica da fase

Tamanho de precipitados de

Distribuição da fase

Possíveis transformações de fase

+

+ + + +

+ ’ + ’ + +

R. Caram - 27

Processamento da Liga Ti5553

Amostra

Boeing /UNT

Tempo

Te

mp

era

tura

Envelhecimento: 0 - 1 h

200ºC, 400ºC e 600ºC

RF – Resfriamento em forno

RA – Resfriamento em ar

RR – Resfriamento em água

RR

RA

Solubilização

1h / 850ºC

Deco

mp

osiç

ão

de

- DSC

- Alta T DRX

Envelhecimento da Liga Ti5553

R. Caram - 28

200 400 600 800 1000 1200-0.3

-0.2

-0.1

0.0

0.1

0.2

68

6oC

38

0oC

1o Ciclo

2o Ciclo

DS

C (

mV

/mg

)

Temperatura (oC)

exo

51

7oC

84

0oC

Análise Térmica – DSC

Início: microestrutura com fases

Picos 1: Aumento da temperatura resulta na precipitação de finamente dispersa

Pico 2: Nucleação de fase ocorre lentamente (partículas de servem como substrato)

Pico 3: temperatura transus

1 2

3

1

Taxa de Aquecimento = 10oC/min

R. Caram - 29

Envelhecimento In Situ

Envelhecimento in situ usando DRX

em alta temperatrura

K Cu: =0,154 nm

28 32 36 40 44 48

730 ºC

675 ºC

620 ºC

570 ºC

530 ºC

480 ºC

440 ºC

395 ºC

350 ºC

320 ºC

275 ºC235 ºC

195 ºC

110 ºC

45 ºC

75 ºCIn

ten

sit

y (

a.u

.)

2 (Degrees)

RT

t ≈ 4 min

Heating Rate = 10º/min

2 (Graus)

Taxa de Aquecimento = 10oC/min

Inte

ns

ida

de

(u

.a.)

R. Caram - 30

30 40 50 60 70 80 90

Ti5553

600oC 15'

400oC 45'

400oC 15'

Inte

ns

ida

de

(u

.a.)

2 (Graus)

TA

200oC 1h

Envelhecimento da Liga Ti5553

Envelhecimento da Liga Ti5553

R. Caram - 31

34 36 38 40 42 44

2 (Graus)

Inte

ns

ida

de

(u

.a.)Ti5553

600oC 15'

400oC 45'

400oC 15'

200oC 1h

TA

R. Caram - 32

Envelhecimento da Liga Ti5553

10 m

Amostras foram solubilizadas a 850oC

Resfriadas em água

Dureza Solubilizada = 303 ± 5 HV - Dureza Envelhecida = 397 ± 22 HV

Precipitação da fase é limitada e dispersa

Crescimento da fase é lento (cinética de transformação é baixa)]

Distribuição da fase é muito dispersa (excelente)

Provavelmente, difusividade atômica de solutos é baixa

Solubilizada

(MO)

Envelhecida

(MO)

Envelhecida

(MEV)

Sistema Ti-Nb: ligas de baixo custo, podem ser usadas biomaterial

De 15% a 30% de Nb, ocorre a formação da fase

Sn suprime a precipitação de fase

Ti-30Nb, Ti-30Nb-2Sn e Ti-30Nb-4Sn

R. Caram - 33

5 10 15 20 25 30 35

65

70

75

80

85

90

95

100

105

110

Mó

du

lo d

e E

las

tcid

ad

e (

GP

a)

Teor de Nb (% em peso de Nb)

Aleixo, G.T., Solid State Phenomena, 138 (2008) 393

Processamento da Liga Ti-Nb-Sn

Processamento da Liga Ti-Nb-Sn

R. Caram - 34

Amostras foram solubilizadas a 1000oC

Resfriadas em água

Envelhecimento avaliado por:

DSC

Difração de raios-X em altas temperaturas

Metalografia/Dureza

Comportamento mecânico depende

de:

Fração volumétrica da fase

Tamanho da fase

Distribuição da fase

Possíveis transformações de fase

” +

” + + + +

” + ’ + + +

R. Caram - 35

Processamento de Ligas Ti-Nb-Sn

Fusão

> 2000ºC

Homogeneização

12 h / 1000ºC Forjamento

850ºC

Tempo

RF RA

Te

mp

era

tura

Envelhecimento:

0 - 4 h

260ºC e 400ºC

RF – Resfriamento em forno

RA – Resfriamento em ar

RR – Resfriamento em água

RR

RA

Solubilização

1h / 1000ºC

Deco

mp

osiç

ão

da

Mart

en

sit

a

- DSC

- Alta T DRX

R. Caram - 36

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

-0,7

-0,6

-0,5

-0,4

-0,3

-0,2

-0,1

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000Ti-30Nb

DSC

Temperature

exo

Tem

pera

ture

(ºC

)

Time (min.)

DS

C/(

uV

/mg

)

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

-0,8

-0,7

-0,6

-0,5

-0,4

-0,3

-0,2

-0,1

0,0

0,1

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

DS

C/(

uV

/mg

)

Time (min.)

Ti-30Nb-2Sn

DSC

Temperature

exo

Te

mp

era

ture

(ºC

)

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

-0,7

-0,6

-0,5

-0,4

-0,3

-0,2

-0,1

0,0

0,1

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000Ti-30Nb-4Sn

Temperature

DSC

exo

Te

mp

era

ture

(ºC

)

Time (min.)

DS

C/(

uV

/mg

)

Análise Térmica – DSC

1

2

3

Início: microestrutura com fases ” e Aumento da temperatura resulta na

decomposição de ”, pico 1: ” Presença de fase leva à formação de fase

(final do pico 1) Pico 2: nucleação de fase (partículas de

servem como substrato) Pico 3: temperatura transus

Envelhecimento de Ligas Ti-Nb-Sn

Taxa de Aquecimento = 10oC/min

Envelhecimento de Ligas Ti-Nb-Sn

R. Caram - 37

30 40 50 60 70 80 90

400oC 6h

400oC 1h45'

260oC 4h

260oC 15'

"

Inte

ns

ida

de

(u

.a.)

2 (Graus)

TA

""

Ti-30Nb

R. Caram - 38

Envelhecimento de Ligas Ti-Nb-Sn

32 34 36 38 40 42 44

"

Ti-30Nb

"""

Inte

ns

ity

(a

.u.)

2 (Degrees)

570 ºC

470 ºC

385 ºC

300 ºC

230 ºC

155 ºC

90 ºC

RT

2 (Graus)

Inte

ns

ida

de

(u

.a.)

R. Caram - 39

Hom

ogen

eiza

daTe

mpe

rada

260°

C/1

min

260°

C/2

h26

0°C/4

h

400

°C/1

min

400

°C/1

0 m

in

400

°C/2

0 m

in

400

°C/3

0 m

in40

0 °C

/1 h

400

°C/2

h40

0 °C

/4 h

400

°C/8

h40

0 °C

/12

h40

0 °C

/18

h40

0 °C

/24

h

50

60

70

80

90

100

110

120

200

250

300

350

400

450

500

++

++++"

++

"+

Mó

du

lo d

e

Ela

sticid

ad

e (

GP

a)

Du

reza

Vic

ke

rs

(HV

0,2

)Ti-30Nb

Comportamento Mecânico

Envelhecimento de Ligas Ti-Nb-Sn

R. Caram - 40

30 40 50 60 70 80 90

Ti-30Nb-2Sn

Pt

400oC - 3h

400oC - 15'

260oC - 4h

260oC - 15'

""

"

" " " "

"

"

"

Inte

ns

ida

de

(u

.a.)

2 (Graus)

""

TA

R. Caram - 41

Hom

ogen

eiza

daTe

mpe

rada

260°

C/1

min

260°

C/2

h26

0°C/4

h

400

°C/1

min

400

°C/1

0 m

in

400

°C/2

0 m

in

400

°C/3

0 m

in40

0 °C

/1 h

400

°C/2

h40

0 °C

/4 h

400

°C/8

h40

0 °C

/12

h40

0 °C

/18

h40

0 °C

/24

h

5060708090

100110120

200

250

300

350

400

450

++

++

+

Mó

du

lo d

e

Ela

sticid

ad

e (

GP

a)

Du

reza

Vic

ke

rs

(HV

0,2

)Ti-30Nb-2Sn

"+

"+++

++

++"

++

Comportamento Mecânico

+

Envelhecimento de Ligas Ti-Nb-Sn

R. Caram - 42

30 40 50 60 70 80 90

Ti-30Nb-4Sn

400oC 6h

400oC 15'

260oC 4h

260oC 15'

TA

"

Inte

ns

ida

de

(u

.a.)

2 (Graus)

" """""

""

"

R. Caram - 43

Comportamento Mecânico

Hom

ogen

eiza

daTem

pera

da26

0°C

/1 m

in26

0°C

/2 h

260°

C/4

h

400

°C/1

min

400

°C/1

0 m

in

400

°C/2

0 m

in

400

°C/3

0 m

in40

0 °C

/1 h

400

°C/2

h40

0 °C

/4 h

400

°C/8

h40

0 °C

/12

h40

0 °C

/18

h40

0 °C

/24

h

50

60

70

80

90

100

110

200

250

300

350

400 +

"+

Mó

du

lo d

e

Ela

sticid

ad

e (

GP

a)

Du

reza

Vic

ke

rs

(HV

0,2

)

Ti-30Nb-4Sn

"+

++

+

+

+

++

+” +

+

Formação de ” no Envelhecimento?

Formação de martensita pode ser resultado da separação de fases

À medida que o envelhecimento ocorre, forma-se que causa

aumento do teor de soluto na fase

Aumento de soluto em pode causar separação de fases:

(rica em soluto) e ’ (pobre em soluto)

No resfriamento, ’ pode se transformar em martensita ortorrômbica

R. Caram - 44

+

+

’+

Teor de -estabilizador

Te

mp

era

tura

R. Caram - 45

Forjamento a Quente de Hastes de Ti

Tradicionalmente, hastes femorais de Ti são produzidas por forjamento

a quente

Temperaturas acima de 1000ºC

Degradação da matriz

Oxidação

Formação de “alpha-case”

R. Caram - 46

Forjamento a Frio

Estado

inicial Pré-forma

Haste com

rebarba

Haste

acabada

Haste femoral forjada a frio usando a liga Ti-30Nb-4Sn alloy

Solubilizada: LE= 300 MPa / Envelhecida: LE = 900 MPa

Parafusos para Implante

R. Caram - 47

Ligas de Ti: alto limite de escoamento e baixo módulo de elasticidade

Fenômeno “spring back” é significativo

Alta resistência mecânica inviabiliza conformação plástica a frio

Usinagem é a alternativa na fabricação de parafusos é a usinagem

Parafusos para Implante

R. Caram - 48

Liga Ti-30Nb-4Sn pode ser conformada a frio

Parafuso pode ser fabricado por conformação plástica

Parafuso é fabricado por forjamento e rolagem

Solubilizada: LE= 300 MPa

Envelhecida: LE = 900 MPa

Conclusões

Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr

Cinética de transformações de fase é baixa

Formação da fase é homogênea e lenta, o que leva à

distribuição dispersa

Baixa cinética: precipitados da fase finos e muito dispersos

Ti-Nb-Sn

Adição de Sn provoca a supressão da fase e estabilização

da fase

É possível conformar a frio amostras de ligas Ti-Nb-Sn

T.T. adequados às ligas Ti-Nb-Sn resulta em material de fácil

conformação plástica e alta resistência mecânica

Fabricação da haste de próteses de quadril ou de parafusos

para implantes pode ser realizada por meio de

processamentos a frio.

R. Caram - 49

Última Fronteira para o Ti

Dr Martin Jackson

Imperial College, London, UK

Agradecimentos

R. Caram - 51

Alessandra Cremasco

Alexandra O.F. Hayama

Conrado R.M. Afonso

Eder S.N. Lopes

Flávia F. Cardoso (in memoriam)

Giorgia T. Aleixo

Rodrigo J. Contieri

Sandra A. S. Souza