Preparação de ligas \'NB\'-\'TI\'\'O IND.2\' por metalurgia do pó e sua caracterização microestrutural.
| Ano de defesa: | 1996 |
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| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-06062025-065231/ |
Resumo: | No presente trabalho foram estudadas em detalhe diversas etapas do processamento, tais como a preparação do pó de nióbio, a misturação dos pós de nióbio e de titania, as prensagens isostática e uniaxial a frio e a sinterização em alto-vácuo em temperaturas acima de 2000\'GRAUS\'c. Verificou-se que a dissolução das partículas de \'TI\'\'O IND.2\' ocorre simultaneamente com a sinterização. A desgaseificação do oxigênio durante a etapa de sinterização, devido a formação de suboxidos voláteis de nióbio (\'NB\'o e \'NB\'\'O IND.2\'), também pode ser quantificada. A análise da evolução microestrutural da liga durante a sinterização, com auxílio de várias técnicas de caracterização, permitiu concluir que a adição de \'TI\'\'O IND.2\', em até cerca de 1% em peso, aumentou a sinterabilidade do nióbio, especialmente no estágio inicial da sinterização. As energias de ativação aparentes do nióbio puro, \'NB\'-0,5% \'TI\'\'O IND.2\' e \'NB\'-1% \'TI\'\'O IND.2\' foram, respectivamente, iguais a 432\'+ OU -\'33, 313\'+ OU -\'26 e 228\'+ OU -\'42kj/mol. Após o forjamento rotativo a frio, com reduções em área de até 58%, foram realizados diversos tratamentos térmicos entre 900 e 1200°C. Os resultados indicaram que os aumentos do grau de deformação plástica, do teor de oxigênio e da temperatura de envelhecimento aceleraram a precipitação do \'TI\'\'O IND.2\'. |
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Preparação de ligas \'NB\'-\'TI\'\'O IND.2\' por metalurgia do pó e sua caracterização microestrutural.Untitled in englishMateriaisMaterialsMetalurgia do póPowder metallurgySinteringSinterizaçãoNo presente trabalho foram estudadas em detalhe diversas etapas do processamento, tais como a preparação do pó de nióbio, a misturação dos pós de nióbio e de titania, as prensagens isostática e uniaxial a frio e a sinterização em alto-vácuo em temperaturas acima de 2000\'GRAUS\'c. Verificou-se que a dissolução das partículas de \'TI\'\'O IND.2\' ocorre simultaneamente com a sinterização. A desgaseificação do oxigênio durante a etapa de sinterização, devido a formação de suboxidos voláteis de nióbio (\'NB\'o e \'NB\'\'O IND.2\'), também pode ser quantificada. A análise da evolução microestrutural da liga durante a sinterização, com auxílio de várias técnicas de caracterização, permitiu concluir que a adição de \'TI\'\'O IND.2\', em até cerca de 1% em peso, aumentou a sinterabilidade do nióbio, especialmente no estágio inicial da sinterização. As energias de ativação aparentes do nióbio puro, \'NB\'-0,5% \'TI\'\'O IND.2\' e \'NB\'-1% \'TI\'\'O IND.2\' foram, respectivamente, iguais a 432\'+ OU -\'33, 313\'+ OU -\'26 e 228\'+ OU -\'42kj/mol. Após o forjamento rotativo a frio, com reduções em área de até 58%, foram realizados diversos tratamentos térmicos entre 900 e 1200°C. Os resultados indicaram que os aumentos do grau de deformação plástica, do teor de oxigênio e da temperatura de envelhecimento aceleraram a precipitação do \'TI\'\'O IND.2\'.The oxide dispersion strengthened niobium alloys, with about 0,5% in weight of titanium dioxide (Nb-0,5%TiO2), present an ultimate tensile strength close to 1000 MPa, reasonable levels of ductility and are biocompatible. These alloys are processed by powder metallurgy, in a sequence which include the mixing of the powders, compaction, high-vacuum sintering, plastic deformation and heat treatments in order to achieve the reprecipitation of fine particles of TiO2. In the present work, several stages of the processing were investigated, such as the preparation of the niobium powder, the mixing of the niobium and titânia powders, cold isostatic and uniaxial pressing and the high-vacuum sintering in temperatures above 2000°C. It was found that the disssolution of TiO2 particles occurs simultaneously with the sintering. The oxygen degassing during sintering, due to the formation of volatile niobium suboxides (NbO and NbO2), was also quantified. The analysis of the microstructural change, with the AID of several characterizationtechniques, allowed to conclude that the addition of TiO2 up to about 1% in weight increased the sinterability of niobium, especially in the first stage of sintering. The apparent activation energies of purê niobium, Nb-0.5%TiO2 e Nb-1%TiO2 were, respectively, 432+-33, 313+-26 and 228+-42 kj/mole. After cold swaging with area reductions at up to 58%, heat treatments in the range of 900 to 1200°C were carried out. It was shown that the increase of the plastic deformation, oxygen content and aging temperature accelerated the precipitation of the TiO2. The precipitation of TiO2 was investigated with the aid of microhardness measurements, observations at the transmission electron microscope and low temperature electrical resistivity measurements. Corrosion tests, carried out in a 0.9% sodium chloridesolution, naturally aerated at 25°C, allowed to compare the corrosion potentials of purê niobium and of the Nb-0.5%TiO2 alloy with those obtained from materials commonly used in surgical implants.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPPadilha, Angelo FernandoSandim, Hugo Ricardo Zschommler1996-12-12info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-06062025-065231/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-06-06T10:01:02Zoai:teses.usp.br:tde-06062025-065231Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-06-06T10:01:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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