| dc.contributor.author | Muñoz Chaves, Javier Andres | |
| dc.date.accessioned | 2018-11-08T20:16:57Z | |
| dc.date.available | 2018-11-08T20:16:57Z | |
| dc.date.issued | 2009-09-11 | |
| dc.identifier.citation | MUÑOZ CHAVES, Javier Andres. Caracterização do módulo elástico por espectroscopia mecânica da liga Ti-13Nb-13Zr. 2009. Dissertação (Mestrado em Física) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2009. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/10656. | * |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/10656 | |
| dc.description.abstract | In the present time the titanium and their alloys are begin widely studied in the field of
biomaterials because of its suitable mechanical properties such as low elastic
modulus, excellent corrosion resistance and high biocompatibility. Recent studies are
being focused on alloys free of toxic elements as Al and V, which are contained in
the alloy Ti-6Al-4V that is alloy generally used in biomedical implants, since
biocompatibility studies revealed adverse effects on body in long-term implants.
Ti-13Nb-13Zr alloy (TNZ) is one of these new alloys and is part of the present study.
Were analyzed two samples of TNZ whit changes in their final processing, begin this
labeled by TNZ + WQ (sample heat treatment to 900oC and water quenching) and
TNZ + WQ + 400oC/3h (sample TNZ + WQ whit subsequent aging treatment to
400oC for 3hours), in the condition as received. For study the effect of heat treatment
on physical properties besides to eliminate the internal stresses in the material, these
samples were submitted to additional heat treatment to 900oC/30min.
Thus, measures X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM)
revealed the presence of phases a and b of structure hexagonal compact (HCP) and
body-centered cubic (BCC) respectively, with a microstructure martensitic, typical of
this alloy. The sample TNZ + WQ, on condition as received, phase a presented as
only phase, however, after heat treatment (900oC/30min) were observed precipitates
of phase b besides changes in the microstructure and density. The sample TNZ +
WQ +400oC/3h in the condition as received showed the presence of phases a and b
as expected, since after the aging treatment phase b is present in the form of
precipitates. After treatment were observed changes in the microstructure, begin
obtained a martensitic microstructure better defined.
Mechanical spectroscopy measurements were performed using: decay free
elastometer (flexural mode) and inverted torsion pendulum type Kê (torsional mode),
and the spectra of anelastic relaxation not revealed the presence of relaxation
mechanisms due to interstitial or substitutional solute atoms. This behavior was
attributed to the presence of zirconium in the alloy which affects the distribution of
interstitial solutes in solid solution and decreases the Zr-O pairs, processes of
relaxation are obtained only when the stoichiometric rate of oxygen is saturated.
About elastic modulus of the samples, was showed that heat treatment to reduce
internal stress resulted in an increase in elastic modulus of the samples which was
attributable to the presence of phase b | eng |
| dc.description.sponsorship | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) | por |
| dc.language.iso | por | por |
| dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
| dc.rights.uri | Acesso aberto | por |
| dc.subject | Espectroscopia mecânica | por |
| dc.subject | Relaxação anelástica | por |
| dc.subject | Biomateriais | por |
| dc.subject | Ligas de titânio | por |
| dc.subject | Liga Ti-13Nb-13Zr | por |
| dc.subject | Mechanical Spectroscopy | eng |
| dc.subject | Anelastic relaxation | eng |
| dc.subject | Biomaterials | eng |
| dc.subject | Titanium alloys | eng |
| dc.subject | Ti-13Nb-13Zr alloy | eng |
| dc.title | Caracterização do módulo elástico por espectroscopia mecânica da liga Ti-13Nb-13Zr | por |
| dc.type | Dissertação | por |
| dc.contributor.advisor1 | Florêncio, Odila | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/9659972316642270 | por |
| dc.description.resumo | O titânio e suas ligas na atualidade estão sendo amplamente estudados na área dos
biomateriais, devido as suas apropriadas propriedades mecânicas, como baixo
módulo de elasticidade, excelente resistência a corrosão, e alta biocompatibilidade.
Seus últimos estudos estão sendo focados em ligas que não possuam elementos
tóxicos como Al e V, os quais estão presentes na liga Ti-6Al-4V que é a liga mais
utilizada para implantes biomédicos, já que estudos de biocompatibilidade revelaram
efeitos adversos no organismo em implantes a longo prazo. A liga Ti-13Nb-13Zr
(TNZ) é uma destas novas ligas e faz parte do presente estudo.
Assim, foram analisadas amostras de TNZ que apresentavam mudanças em seu
processamento final, sendo estas TNZ+WQ (amostra recristalizada a 900oC com
resfriamento a água) e TNZ+WQ+400oC/3h (após recristalização foi envelhecida a
400oC durante 3horas), isto na condição como recebidas. Para estudar o efeito do
tratamento térmico em suas propriedades físicas alem de eliminar as tensões
internas no material estas amostras foram submetidas a um tratamento térmico a
900oC/30min.
Deste modo, medidas de difração de raios-X (DRX) e microscopia eletrônica de
varredura (MEV) revelaram a presença das fases a e b de estrutura hexagonal
compacta (HC) e cúbica de corpo centrado (CCC) respectivamente, com uma
microestrutura martensítica, típica desta liga. A amostra TNZ+WQ, na condição
como recebida, apresentou a fase a como única fase presente, mas após o
tratamento térmico (900oC/30min) a fase b precipitou nesta amostra apresentando
mudanças a nível microestrutural e na densidade. A amostra TNZ+WQ+400oC/3h na
condição como recebida apresentou as duas fases a e b como era esperado, pois
após do tratamento de envelhecimento a fase b se faz presente na forma de
precipitados. Após o tratamento térmico houve mudanças na microestrutura,
obtendo-se uma estrutura martensítica mais definida.
As técnicas de espectroscopia mecânica utilizadas foram: elastômetro de
decaimento livre (modo flexural) e pêndulo de torção invertido tipo Kê (modo
torsional), e os espectros obtidos de relaxação anelástica não revelaram a presença
de mecanismos de relaxação devido a átomos de solutos intersticiais ou
substitucionais. Isto pode ser atribuído à presença de zircônio na liga que afeta a
distribuição de solutos intersticiais em solução sólida e diminuem os pares Zr-O,
assim, os processos de relaxação só são obtidos quando a taxa estequiométrica de
oxigênio é saturada.
Em relação ao módulo elástico das amostras foi mostrado que o tratamento feito
para diminuir as tensões internas deu como resultado um aumento no módulo
elástico das amostras o qual foi atribuído á presença da fase b | por |
| dc.publisher.initials | UFSCar | por |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Física - PPGF | por |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA::PROP.OTICAS E ESPECTROSC.DA MAT.CONDENS;OUTRAS INTER.DA MAT.COM RAD.E PART. | por |
| dc.ufscar.embargo | Online | por |
| dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
| dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/1205198307049324 | por |
