Efeitos da deformação plástica severa nas propriedades do titânio comercialmente puro para uso em implantes

Resumo

Titânio comercialmente puro e a liga Ti6Al4V são utilizados como materiais de implante, pois naquele contexto exibem excelentes propriedades. No entanto, o metal possui resistência relativamente baixa quando comparado com a liga, que por sua vez contém Al e V, dois elementos potencialmente tóxicos. Por outro lado, foi demonstrado que processos de deformação plástica severa, ou DPS, causam drástico aumento de resistência à tração em resposta à redução de tamanho de grão para dimensões nanométricas ou submicrométricas. Esse mecanismo pode ser explorado para aumentar a resistência do Ti comercial, criando assim uma alternativa à liga Ti6Al4V. O presente estudo, em desenvolvimento no DEMa/UFSCar, propõe-se a utilizar um dos diversos métodos de DPS, no caso a tecnologia ECA (Extrusão em Canal Angular), associada a laminação a frio, para aumentar a resistência à tração do Ti Grau 2 até H 1000 MPa, mas conservando razoável ductilidade. Atenção especial será dada à temperatura de prensagem ECA e ao mínimo grau de deformação, parâmetros importantes na obtenção de tamanho de grão homogêneo e reduzido. Microscopia eletrônica de transmissão, difração de elétrons retroespalhados, medidas de microdureza, e ensaios de tração/compressão serão empregados para caracterizar a evolução microestrutural, resistência, endurecimento por deformação e sensibilidade à taxa de deformação do Ti. Por fim, sua suscetibilidade à corrosão e usinabilidade serão avaliadas por ensaios padronizados.Os resultados deste estudo devem contribuir a um melhor conhecimento de Ti comercial como material para implantes biológicos, dando oportunidade para seu uso em substituição à liga Ti64, mais cara e potencialmente danosa á saúde. A presente solicitação propõe que parte das atividades deste projeto de pesquisa sejam realizadas na University of Southern Califórnia - EUA, da forma apresentada no plano de trabalho que segue, durante um período de 6 meses, e com apoio de uma bolsa BPE/FAPESP. (AU)