Análises microestruturais e mecânica da liga Ti-53%Nb produzida por fusão seletiva a laser usando pós esféricos e irregulares.

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Guzmán Hernández, Jhoan Sebastian
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Cellular structure; Estrutura celular; Fusão seletiva a laser; Hidrogenação e desidrogenação; Hydride-dehydride; Ligas binárias; Ligas metálicas; Melt pool; Poça de fusão; Selective laser melting; Ti-53%Nb; Ti53%Nb
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-21042020-100214/

A fusão seletiva a laser (FSL) é uma tecnologia de manufatura aditiva (MA) que oferece vários benefícios na fabricação de materiais. Esta abordagem pode criar peças complexas e customizadas em uma rápida e precisa maneira depositando pó na forma de repetidas camadas que vão ser seletivamente fundidas. Na FSL o uso de pó de forma esférica é preferido sobre o pó de forma irregular devido a suas propriedades de alta densidade aparente e alta escoabilidade que propiciam a fabricação de peças com alta densidade. No entanto, o alto custo do pó esférico tem aumentado o interesse da produção de pós mais econômicos para ser usados como opção na fabricação de materiais por FSL. Neste trabalho, foram manufaturadas peças da liga Ti-53%Nb por FSL a partir de pó de forma irregular fabricado por hidrogenação e desidrogenação (HDH) e pó de forma esférica atomizado a plasma (AP) usando diferentes variáveis de processamento. O objetivo do trabalho foi analisar as diferenças microestruturais e mecânicas entre os dois tipos de amostras manufaturadas. Para isso, foram usadas diferentes técnicas de caracterização como microscopia ótica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de raios X por dispersão de energia (EDX) e difração de raios X (DRX). Ademais, medições de densidade, microdureza e medições de oxigênio, nitrogênio e hidrogênio por fusão em atmosfera de gás inerte foram realizados. Foram obtidas amostras por FSL com alta qualidade usando potências e velocidades de varredura entre 300-400 W e 800-1000 mm/s usando pó HDH e entre 200-300 W e 1000-1200 mm/s usando pó AP. A microestrutura é formada de poças de fusão de diferentes dimensões com segregação de titânio nas paredes da estrutura celular-dendrítica em uma matriz de fase ? de estrutura cristalina cúbica de corpo centrada (CCC). A dureza das amostras AP variou desde 173 até 224 HV0,2, enquanto que a dureza das amostras HDH foi influenciada pelo alto conteúdo de oxigênio e nitrogênio. Este trabalho é um dos resultados do projeto \"Prótese\", formado pela parceria entre o Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT), a Companhia Brasileira deMetalurgia e Mineração (CBMM) e a Associação de Assistência à Criança Deficiente (AACD) para a produção de próteses ortopédicas customizadas usando ligas de titânio-nióbio (Ti-Nb) e titânio-nióbio-zircônio (Ti-Nb-Zr) por fusão seletiva a laser. O investimento de R$ 8,2 milhões, é dividido entre a CBMM (R$ 2,69 milhões), o governo do Estado de São Paulo (R$ 1,6 milhão), a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) (R$ 1,8 milhão), no âmbito do Programa de Apoio à Pesquisa em Parceria para Inovação Tecnológica (PITE), e a Empresa Brasileira de Pesquisa e Inovação Industrial (EMBRAPII) (R$ 2,17 milhões).