The fabrication of parts with stiffness gradation specifically designed to attain higher mechanical and/or biomedical performance is receiving increasing scientific and technological interest. This work reports the use of laser surface alloying to introduce Nb into the surface layer of Ti pieces and thus obtain continuous coatings composed of Ti-Nb alloys. By controlling the laser processing parameters, coatings with lower Young`s modulus and higher hardness compared to the substrate, practically free of cracks and with very low porosity were obtained, using energy densities in the range of 24 to 65 J/mm 2. However, compositional heterogeneity mainly due to microsegregation during the solidification process was observed. Increasing the energy density resulted in deeper fusion zones, which increased the substrate fusion and thus decreased the Nb content and produced a coating with a microstructure predominantly composed of α/α' acicular phase. On the other hand, the Nb content of the coatings produced with lower energy densities was high enough (~20-30 % in mass) to (meta)stabilize the less-rigid α'' and β phases, which promoted the highest reductions in the Young`s modulus of the investigated coatings. Besides the lower stiffness, all coatings presented at least twice the hardness of the substrate. Maps of the properties constructed from the nanoindentation results showed that, despite the compositional heterogeneity, homogenous values of Young`s modulus and hardness were attained and *Manuscript Click here to view linked References the change in the interface region was gradual, in agreement with the concept of functionally graded materials.

Agradeço a todos que durante os anos de doutorado estiveram ao meu lado.Todo trabalho se torna mais agradável quando temos em sua trajetória pessoas que trazem ânimo, conforto e alegria.Dessa forma, gostaria de agradecer primeiramente a Deus, pela vida, pela saúde, por me dar disposição e, principalmente, por sempre colocar pessoas incríveis no meu caminho. Agradeço à minha família, em especial ao meu marido Eduardo, por sempre me apoiar em todas as minhas decisões e à minha filha Helena, pela compreensão e carinho. Agradeço ao meu orientador Prof. Dr. João Fogagnolo, pela confiança desde a época do mestrado e pela amizade. Agradeço também a todos os professores e funcionários da Faculdade de Engenharia Mecânica da Unicamp. Agradeço ao Prof. Dr. Rubens Caram, por sempre disponibilizar seu laboratório e pelos conselhos. Agradeço à Profa. Dra. Ângela Luzo, do HC-Unicamp, por permitir a realização dos ensaios de citocompatibilidade. Agradeço à Profa. Dra. Eliana Rigo, pela colaboração com os ensaios de bactericidade. Agradeço à Profa. Dra. Alessandra Cremasco, pela contribuição com os ensaios de corrosão. Agradeço ao Infabic, em especial aos técnicos Mariana e Vitor, pelo uso do microscópio confocal. Agradeço ao LNNano, pertencente ao CNPEM, pela utilização do equipamento XPS.

Agradeço primeiramente a Deus, por me mostrar oportunidades e colocar pessoas especiais no meu caminho. À minha família, pelo apoio e paciência durante o decorrer deste trabalho. Sem vocês ao meu lado nada disso se tornaria real.Ao meu orientador prof. Dr. João Batista Fogagnolo, pela oportunidade de trabalhar ao seu lado, por dividir seu conhecimento, ensinar que sabedoria e humildade podem andar juntas e por me incentivar, sempre com amizade e atenção.Aos professores da faculdade de Engenharia Mecânica da Unicamp, em especial ao prof.Dr. Rubens Caram, pela utilização do laboratório de pesquisa, sempre se dispondo a ajudar e transmitir seu conhecimento.Ao professor Milton S. F. Lima, do Instituto de Estudos Avançados (IEAv) de São José dos Campos, pela utilização do equipamento de laser, por ser sempre gentil e atencioso.Ao professor Hipólito Carvajal, por seu auxílio e amizade.Aos funcionários da Faculdade de Engenharia Mecânica, Claudenete, Eduardo, João e todos os outros que se mostraram sempre dispostos.Aos colegas de trabalho, que se tornaram amigos, pelo convívio, atenção e ajuda durante as etapas desse trabalho, tornando os momentos dentro da Universidade mais agradáveis. Um