Sinterização de ligas de Ti-Nb protegida por sal fundido
Resumo
O presente trabalho tem por objetivo avaliar a sinterização de amostras de ligas de titânio e nióbio, utilizando uma atmosfera protetora de sal fundido (cloreto de potássio). Nesse sentido, foram produzidas duas amostras contendo dez por cento em massa de nióbio (Ti10Nb); e duas amostras contendo vinte e dois por cento em massa de nióbio (Ti22Nb). Em seguida, elas foram encapsuladas em cloreto de potássio, colocadas em um cadinho fechado e introduzidas em um formo do tipo mufla para realizar o processo de sinterização. Nessa etapa, todas as amostras foram submetidas a temperatura de 1000 ºC durante um período de 3 horas, e o resfriamento ocorreu de forma lenta no interior do forno. Após esse processo, as amostras foram introduzidas em um banho com água aquecida a 90 ºC, durante um período de 168 horas, com o intuito de remover o sal residual proveniente da sua fusão. Por fim, os exemplares foram preparados metalograficamente e sua microestrutura foi caracterizada. Os resultados reportaram que as amostras com menores teores de nióbio possuem maior dureza quando comparadas com amostras contendo maiores teores. Os resultados de difração de raios X (DRX) revelaram que tanto a fase alfa como a beta coexistem em ambas as amostras, no entanto, a fase α está presente em maior quantidade na composição Ti10Nb. Além disso, pela análise das metalografias foi possível confirmar os resultados obtidos por MEV, e pode-se destacar que as amostras de ambas as composições exibiram dois tipos de poros: microporos e macroporos. Os microporos se formaram devido a porosidade residual inerente ao processo de sinterização, já os macroporos podem ter surgidos devido à baixa carga aplicada na compactação dos pós, e a baixa temperatura de sinterização. Para quantificar a porosidade das amostras, foi utilizada a análise de imagem e método de Arquimedes, que demonstraram uma porcentagem média de aproximadamente cinquenta e três por cento, o que é próximo aos valores identificados na literatura para sinterização na mesma temperatura em vácuo, esse valor está dentro da faixa reportada como ótima quando se deseja produzir próteses e implantes biocompatíveis. E, por fim, a análise de espectroscopia de raios X por Energia Dispersiva (EDS) revelou que a contaminação por gases atmosféricos e resíduos do sal é mínima, e a sinterização ocorreu conforme esperado.
Coleções
- TCC Engenharia Mecânica [124]