O efeito das adições de Y na microestrutura, comportamento mecânico e resistência à corrosão da liga Ti-35Nb para aplicações biomédicas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Matos, Gusttavo Reis Leite
Orientador(a): Souza, Sandra Andreia Stwart de Araujo
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Ligas de titânio
Ítrio
Compostos de ítrio
Corrosão e anticorrosivos
Ligas Ti-Nb
Partículas de Y2O3
Propriedades mecânicas
Resistência à corrosão
Palavras-chave em Inglês:
Ti-Nb alloys
Yttrium
Y2O3 particles
Mechanical properties
Corrosion resistance
Área do conhecimento CNPq:
OUTROS
Link de acesso: http://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/17344
Resumo: β-type titanium alloys are the most suitable for the manufacture of implants for the orthopedic and dental sector, a reason attributed to the commonly added alloy elements that make it possible to obtain more optimized properties. The Ti-Nb system has received attention for presenting lower elastic modulus values, in addition to high corrosion resistance and greater biocompatibility, due to the formation of more protective and stable oxides that allow minimal release of metal ions in body fluids. However, its mechanical properties still need improvement and, in this sense, strengthening by oxide dispersion is considered a way to improve the mechanical behavior without affecting the modulus of elasticity. Yttrium (Y) additions have been considered, given the tendency to form oxide particles in the alloy melting step, in addition to its biocompatible nature. In this study, new Ti-35Nb-xY alloys, obtained by arc melting, were heat treated and cooled in water. The results showed that Y additions did not affect the formation of the α” martensitic phase and that Y2O3 particles are present in the microstructure and provided grain refinement. On the other hand, the sizes and distribution of Y2O3 particles had deleterious effects on mechanical strength and did not contribute to the increase in hardness. However, the additions of Y increased the corrosion resistance of the Ti-35Nb alloy in SBF medium.
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However, its mechanical properties still need improvement and, in this sense, strengthening by oxide dispersion is considered a way to improve the mechanical behavior without affecting the modulus of elasticity. Yttrium (Y) additions have been considered, given the tendency to form oxide particles in the alloy melting step, in addition to its biocompatible nature. In this study, new Ti-35Nb-xY alloys, obtained by arc melting, were heat treated and cooled in water. The results showed that Y additions did not affect the formation of the α” martensitic phase and that Y2O3 particles are present in the microstructure and provided grain refinement. On the other hand, the sizes and distribution of Y2O3 particles had deleterious effects on mechanical strength and did not contribute to the increase in hardness. However, the additions of Y increased the corrosion resistance of the Ti-35Nb alloy in SBF medium.As ligas de titânio do tipo β são as mais indicadas para a confecção de implantes destinados ao setor ortopédico e odontológico, razão atribuída aos elementos de liga comumente adicionados que possibilitam obter propriedades mais otimizadas. O sistema Ti-Nb tem recebido atenção por apresentar menores valores de módulo de elasticidade, além de alta resistência à corrosão e maior biocompatibilidade, devido à formação de óxidos mais protetores e estáveis que permitem mínima liberação de íons metálicos em meio aos fluidos corporais. No entanto, as suas propriedades mecânicas ainda necessitam de melhorias e, neste sentido, o fortalecimento por dispersão de óxidos é uma via considerada para aperfeiçoar o comportamento mecânico sem afetar o módulo de elasticidade. Adições de ítrio (Y) têm sido consideradas, dada a tendência à formação de partículas de óxidos na etapa de fusão das ligas, além da sua natureza biocompatível. Neste estudo, novas ligas Ti-35Nb-xY, obtidas via fusão a arco, foram tratadas termicamente e resfriadas em água. Os resultados mostraram que as adições de Y não afetaram a formação da fase martensítica α” e que partículas de Y2O3 estão presentes na microestrutura e proporcionaram refinamento de grão. Por outro lado, os tamanhos e a distribuição das partículas de Y2O3 apresentaram efeitos deletérios na resistência mecânica e não contribuíram para o aumento da dureza. Contudo, as adições de Y aumentaram a resistência à corrosão da liga Ti-35Nb em meio de SBF.Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESSão CristóvãoporLigas de titânioÍtrioCompostos de ítrioCorrosão e anticorrosivosLigas Ti-NbPartículas de Y2O3Propriedades mecânicasResistência à corrosãoTi-Nb alloysYttriumY2O3 particlesMechanical propertiesCorrosion resistanceOUTROSO efeito das adições de Y na microestrutura, comportamento mecânico e resistência à corrosão da liga Ti-35Nb para aplicações biomédicasThe effect of Y additions on the microestructure, mechanical behavior and corrosion resistance of Ti-35Nb alloy for biomedical applicationsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPós-Graduação em Ciência e Engenharia de MateriaisUniversidade Federal de Sergipereponame:Repositório Institucional da UFSinstname:Universidade Federal de Sergipe (UFS)instacron:UFSinfo:eu-repo/semantics/openAccessTEXTGUSTTAVO_REIS_LEITE_MATOS.pdf.txtGUSTTAVO_REIS_LEITE_MATOS.pdf.txtExtracted texttext/plain136955https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/17344/3/GUSTTAVO_REIS_LEITE_MATOS.pdf.txtcb90e5a59070b56e44e60dd698584f2cMD53THUMBNAILGUSTTAVO_REIS_LEITE_MATOS.pdf.jpgGUSTTAVO_REIS_LEITE_MATOS.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1287https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/17344/4/GUSTTAVO_REIS_LEITE_MATOS.pdf.jpg0a7796ae2e8a739c817951e79d92e41bMD54LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81475https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/17344/1/license.txt098cbbf65c2c15e1fb2e49c5d306a44cMD51ORIGINALGUSTTAVO_REIS_LEITE_MATOS.pdfGUSTTAVO_REIS_LEITE_MATOS.pdfapplication/pdf2209930https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/17344/2/GUSTTAVO_REIS_LEITE_MATOS.pdf37e7541cb961aac0962bb331e9fad7b9MD52riufs/173442023-05-16 10:26:16.156oai:oai:ri.ufs.br:repo_01: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Repositório InstitucionalPUBhttps://ri.ufs.br/oai/requestrepositorio@academico.ufs.bropendoar:2023-05-16T13:26:16Repositório Institucional da UFS - Universidade Federal de Sergipe (UFS)false
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