ResumoNovas ligas de Ti estão sendo desenvolvidas como uma alternativa para aplicação em implantes cirúrgicos e em componentes estruturais por possuírem propriedades atraentes em comparação à liga Ti6Al4V, com destaque ao menor módulo de elasticidade, menor citotoxicidade, maior resistência à corrosão e propriedades mecânicas similares, alta resiliência e elevada formabilidade. Este estudo tem como objetivo observar as características mecânicas de ligas Ti35Nb2Sn deformadas a frio e seguidas de envelhecimento. A liga foi laminada a frio com 80% de redução e envelhecida a 400 ºC por 48 horas. Foram realizados ensaios de tração, dureza, metalografia e análise das superfícies de fratura. A liga laminada apresentou uma maior relação de resistência à tração pelo módulo de elasticidade e maior ductilidade do que a liga envelhecida. Palavras-chave: TiNbSn; Laminação a frio; Propriedades mecânicas; Tratamento térmico. MECHANICAL CHARACTERISTICS OF TI35NB2SN ALLOY COLD ROLLED AND AGED AbstractNew Ti alloys are being developed as an alternative for use in surgical implants and structural components since they have attractive properties compared to the Ti6Al4V alloy, as the lower Young's modulus, lower cytotoxicity, higher corrosion resistance and similar mechanical properties, high resilience and high formability. This study aims to observe the mechanical properties of Ti35Nb2Sn alloy cold deformed followed by aging. The alloy was cold-rolled with 80% of reduction and aged at 400 °C for 48 hours. Tensile and hardness tests, metallography and fracture analysis were performed. The rolling alloy showed higher tensile strength to Young's modulus ratio than the aged alloy.
ResumoAs ligas titânio beta têm sido desenvolvidas devido as suas excelentes combinações de boas propriedades mecânicas e alta resistência a ambientes corrosivos. Novas ligas de titânio ao nióbio estão em desenvolvimento e apresentam grande potencial de aplicação em diversas áreas da engenharia. O presente estudo tem como objetivo verificar propriedades mecânicas da liga Ti42Nb2Sn na condição deformada e também envelhecida. Um lote de amostras foi laminado a frio com 80% de encruamento e outro lote foi laminado e envelhecido na temperatura de 400 °C durante 48 horas. Foram realizados ensaios de tração, medidas de dureza, metalografia e microscopia das superfícies de fratura. Foi possível observar baixo valor de módulo de elasticidade e alta ductilidade para a amostra deformada e alta dureza e módulo de elasticidade para a amostra envelhecida. Palavras-chave: TiNbSn, Propriedades Mecânicas, Laminação a frio, Tratamento térmico. MECHANICAL PROPERTIES OF Ti42Nb2Sn ALLOYS AbstractThe beta titanium alloys have been developed due to their excellent combination of good mechanical properties and high resistance to corrosive environments. New titanium and niobium alloys are under development and present great potential for applications in several areas of engineering. The present study aims to determine mechanical properties of Ti42Nb2Sn alloy in the deformed and also aged condition. A batch of samples were cold rolled with 80% of work hardening and the other batch were rolled and aged at 400 °C for 48 hours. Tensile tests, hardness measurements, metallography and microscopy of fracture surfaces were performed. It was observed low Young's modulus and high ductility for the deformed sample and high hardness and Young's modulus for the aged sample.
ResumoAs propriedades mecânicas de ligas TiNbSn são dependentes do processamento termomecânico. O refinamento dos grãos das ligas é obtido através de processos de conformação a frio, atingindo valores de redução que podem estar acima de 80%. Esta deformação a frio permite o aumento das propriedades mecânicas, mas pode reduzir consequentemente a ductilidade e a tenacidade das ligas. Este estudo tem como objetivo observar o efeito da laminação e forjamento a frio nas propriedades mecânicas de ligas Ti35Nb2Sn com 80% de redução. Foram realizados ensaios de tração, dureza, metalografia e microscopia das fraturas. Ambas as ligas deformadas e envelhecidas apresentam as fases β, α" e ω em suas microestruturas, porém, com algumas mudanças microestruturais. Foi notado que a liga forjada possui maior resistência máxima a tração e dureza que a liga laminada. Palavras-chave: TiNbSn; Propriedades mecânicas; Laminação a frio; Forjamento livre. ANALYSIS OF COLD DEFORMATION OF TI35NB2SN ALLOYS AbstractThe mechanical properties of TiNbSn alloys are dependent on the thermomechanical processing. The grain refining of TiNbSn alloys is obtained through cold forming processes, achieving reduction values which may be above 80%. This cold deformation allows an increase in the mechanical properties but can consequently reduce the ductility and toughness of the alloys. This study aims to observe the effect of rolling and cold forging on the mechanical properties of Ti35Nb2Sn alloy with 80% reduction. Tensile and hardness tests, metallography and fracture microscopy were performed. Both deformed and aged alloys show β, α" and ω phases in their microstructures, however, with some microstructural changes. It was noted that the forged alloy has a higher ultimate tensile strength and hardness than the rolled alloy.
ResumoAs ligas de titânio ao Nióbio apresentam grande potencial de desenvolvimento graças a excelentes combinações de propriedades. O tratamento termomecânico a elas conferido é importante para atingir as propriedades desejadas. O presente estudo tem como objetivo avaliar o efeito da conformação mecânica nas propriedades da liga Ti42Nb forjada a frio com 80% de encruamento e seguido de envelhecimento. Foram realizados ensaios de tração, medidas de dureza, metalografia e microscopia das superfícies de fratura. Foi possível observar que a liga Ti42Nb apresentou maior dureza e consequentemente maior resistência após o envelhecimento. Palavras-chave: TiNbSn; Propriedades mecânicas; Forjamento; Tratamento térmico. MECHANICAL PROPERTIES OF TI42NB ALLOYS FORGED COLD AND AGED AbstractThe titanium and niobium alloys have great development potential thanks to excellent combination of properties. The thermomechanical treatment given to it is important to achieve the desired properties. This study aims to evaluate the effect of mechanical forming in the properties of Ti42Nb cold forged alloy with 80% of work hardening and followed by aging. Tensile tests, hardness measurements, metallography and microscopy of fracture surfaces were performed. It was possible to observe that the Ti42Nb alloy presented higher hardness and consequently higher strength after aging.
ResumoLigas de titânio e nióbio têm sido desenvolvidas devido a possibilidade de modificar as propriedades mecânicas por envelhecimento. No presente estudo ligas TiNb com diferentes concentrações de Nb e com adição de estanho foram obtidas por fusão a vácuo, deformadas a frio e posteriormente tratadas por diferentes tempos de envelhecimento. Foi observado que todas as ligas em todas as condições apresentam as mesmas fases β, α" e ω, no entanto, apresentam diferentes microestruturas. Isso se refletiu nas propriedades mecânicas das ligas, onde obtevese maiores durezas com o envelhecimento em 48 horas em todas as ligas, esse aumento de dureza foi quase o dobro para as ligas com maiores teores de nióbio (Ti42Nb e Ti42Nb2Sn). Palavras-chave: TiNbSn; Propriedades mecânicas; Deformação a frio; Solubilização e envelhecimento. STUDY OF ALLOYS IN THE TiNbSn SYSTEM DEFORMED COLD AND AGED AbstractTitanium and Niobium alloys have been developed due to the possibility of modifying the mechanical properties by aging. In the present study TiNb alloys with different Nb concentrations and with the Addition of Tin were obtained by vacuum melting, cold deformed and further processed by different aging time. It was observed that all the alloys in all the conditions have the same phases β, α" e ω, however, have different microstructure. This was reflected in the mechanical properties of the alloys, where higher hardness was obtained with aging at 48 hours in every alloy, this increase in hardness was almost double for alloys with higher niobium content (Ti42Nb and Ti42Nb2Sn).
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