AVALIAÇÃO MICROESTRUTURAL, MECÂNICA E CORROSIVA DA LIGA Ti-6Al-4V COM ADIÇÃO DE Nb OBTIDAS POR FUSÃO A ARCO
As ligas de titânio são materiais avançados utilizados em aplicações de alta demanda, pois oferecem propriedades superiores em comparação com metais comuns como aço, alumínio, magnésio, entre outros. Suas propriedades como alta resistência à oxidação em ambientes agressivos, alta resistência mecânica como módulo elástico e resistência à fadiga e boa biocompatibilidade se tornam atrativos para indústrias aeronáuticas, químicas, automotivas, biomédicas, entre outros. A liga Ti-6Al-4V é a liga de titânio mais comum no mercado por apresentar ótimas características mecânicas e corrosivas e sua aplicação é amplamente utilizada em diversas indústrias, incluindo a indústria biomédica. Portanto, o presente trabalho visa estudar o efeito da adição de Nióbio em diferentes concentrações de 13%, 35% e 53% em peso na liga Ti-6Al-4V para avaliar as mudanças microestruturais, propriedades mecânicas e propriedades de corrosão e comparar com os valores de literatura do osso, pois os elementos alumínio e vanádio são detrimentais no corpo. Então, a adição de nióbio reduziria a fração desses elementos no corpo, reduzindo sua influência. Além disso, realizou-se tratamento térmico das ligas produzidas com diferentes modos de resfriamento: resfriamento em água e resfriamento no forno para averiguar as mesmas características. A caracterização microestrutural foi realizada por difração de raios-X com obtenção de fases predominantemente martensíticas α’ e α nas ligas Ti64 solidificadas rapidamente e tratadas termicamente; nas ligas Ti64-13Nb identificou-se predominantemente α’’ nas ligas com solidificação rápida e resfriada em água e para a liga resfriada dentro do forno, verificou-se uma fase predominantemente α e β. Por fim, verificou-se nas ligas Ti64-35Nb e Ti64-53Nb tanto solidificadas rapidamente e tratadas termicamente a predominância de fase β. Além disso, registrou-se fotos das microestruturas por microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura com mapa de elementos químicos por EDS. A caracterização mecânica foi realizada através de medidas de dureza Vickers, Nanodureza e ensaios de compressão à temperatura ambiente, onde as ligas Ti64 e Ti64-13Nb apresentaram valores de dureza, limite de escoamento, módulo de elasticidade maiores que as ligas Ti64-35Nb e Ti64-53Nb tanto nas ligas solidificadas rapidamente quanto nas tratadas termicamente. Além disso, realizou-se ensaios eletroquímicos para verificar o comportamento eletroquímico em meio a um eletrólito de fosfato das ligas solidificadas rapidamente. Os resultados indicaram que com o aumento da concentração de nióbio, maior é a resistência à corrosão.