Influência de tratamentos térmicos de envelhecimento na liga Ti-Nb-Ta-Zr-O processada por deformação plástica severa

Resumo

Ligas de Ti Beta vem recebendo atualmente grande atenção devido as suas propriedades ímpares como baixo módulo de elasticidade, boa resistência mecânica e excelente biocompatibilidade. Dentre as ligas de Ti Beta, têm-se destacado aquelas conhecidas como Gum Metal, as quais possuem um baixo módulo de elasticidade, próximo de 55 GPa, superelasticidade e superplasticidade na temperatura ambiente e um elevado limite de resistência. Essas ligas têm recebido destaque na área biomédica, muito em função de suas propriedades, configurando como excelentes materiais para a produção de stents e implantes. Para a produção das Gum Metal é recomendado uma adição de baixos teores de oxigênio (0,7 a 3 %at.), bem como de uma deformação plástica acentuada. Essa deformação plástica acentuada pode ser obtida por um processo de deformação plástica severa (SPD - Severe Plastic Deformation), na qual se destaca o método de deformação por HPT (High Pressure Torsion), onde as amostras são sujeitas simultaneamente a tensões compressivas e a esforços de torção. Esse processamento produz um acentuado refino dos grãos, além da criação de diversos defeitos. O processamento por SPD irá influenciar no campo de estabilização da fase beta e na microestrutura e, portanto, irá afetar as propriedades dessas ligas. Além disso, tratamentos térmicos têm sido sugeridos na literatura, como forma de se aumentar a resistência dessas ligas, sem, no entanto, modificar significativamente o seu módulo de elasticidade. Dessa forma, o presente trabalho se propõe a produzir a liga Gum Metal de composição Ti-29Nb-13Ta-4,6Zr-0,07O por uma rota de processamento caracterizada por HPT e tratamento térmico de envelhecimento. O objetivo do presente trabalho é investigar a influência desse processamento termomecânico na evolução microestrutural, analisando a estabilização e formação de fases, bem como das propriedades da liga estudada. As amostras serão caracterizadas por microscopia ótica e eletrônica de varredura, difração de raios X, calorimetria diferencial de varredura, microdureza Vickers e técnica de excitação por impulso para medidas do módulo de elasticidade.