Interstitial elements in Ti–13Nb–13Zr alloy produced by powder metallurgy using hydride powders

Petroni, S.L.G.; Paula, M.S.M.; Henriques, Vinícius André Rodrigues

doi:10.1179/1743290112y.0000000046

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“…The oxygen levels in Table 1 were obtained higher than the typically reported for Ti powders [2], especially for the fraction <45 μm. As discussed elsewhere [14], this was attributed firstly to the hydriding treatment of the Ti sponge, followed by the milling of the hydride powder. The nitrogen contents were also high (Table 1).…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 91%

Evaluation of Press-and-Sinter Processing Parameters in Titanium Hydride Powder Metallurgy

Petroni¹,

Galvani²,

Cairo³

et al. 2016

KEM

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The use of hydrogenated titanium powders combined with traditional PM techniques may lead to a significant reduction in the manufacturing costs of titanium components. In this work, the advantages and limitations of the use of TiH2 powder consolidated through the conventional press-and-sinter method were investigated. Processing parameters related to the compaction and sintering were studied for a TiH2 powder in the particle sizes <355 μm, <150 μm and <45 μm. Optimized compaction conditions were achieved by using admixed lubricant and compaction pressure of 800 MPa. The mechanisms involved in the compaction of powders were detailed through the fit of compressibility data to a theoretical model originally developed for titanium powders. Densification of samples was favored by the reduction in particle size and increase in sintering temperature up to 1300 °C. The positive effects of hydrogen release during dehydrogenation were verified through the results of sintered densities and the reduction of oxygen levels. Limitations were observed mainly regarding the flowability of powders and the difficulty to achieve full densification.

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Section: Resultsmentioning

confidence: 91%

Evaluation of Press-and-Sinter Processing Parameters in Titanium Hydride Powder Metallurgy

Petroni¹,

Galvani²,

Cairo³

et al. 2016

KEM

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“…Henriques et al (2005) Adicionalmente, a fase α apresentou-se mais refinada nas amostras confeccionadas com o pó moído do que nas confeccionadas com o pó controle. Portanto, como esperado, a moagem levou a uma mistura mais homogênea e introduziu defeitos, os quais aumentaram a difusão dos elementos e permitiram maior refinamento da estrutura com o aumento da energia fornecida ao sistema por meio do aquecimento do material.…”

Section: Apêndicesunclassified

Verificação de procedimentos para obtenção de suportes porosos para regeneração óssea utilizando a liga Ti-13Nb-13Zr

Pinto¹

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AGRADECIMENTOSAgradeço a Deus e ao seu filho Jesus Cristo, por sua infinita misericórdia, e pelas inúmeras graças que concederam e pedidos que realizaram para todas as almas deste mundo.A meus pais Wilson Roberval Pinto e Vera Lúcia Vidal Pinto, por terem me concebido como fruto de seu amor, por terem me ensinado por palavras e gestos, por tudo o que fizeram por mim, e pelo imenso amor que têm por mim.Aos meus familiares, em especial ao meu irmão Bruno Robson Pinto, à minha prima Arianne Pereira Pinto, ao meu tio e padrinho Wanderlei Aparecido Pinto, ao meu primo e afilhado Lucas Pereira Ricieri Moura, as minhas avós Nadir Silva Pinto e Ana de Souza Vidal, pelo imenso carinho e amor que têm por mim durante a convivência cotidiana, e pelo apoio que têm me dado em tudo o que faço. RESUMOO presente trabalho tem como objetivo principal o processamento da liga Ti-13Nb-13Zr (com porcentagens em peso) pela técnica da metalurgia do pó denominada space-holder, para se obter scaffolds (suportes porosos ou arcabouços) para osseointegração. Assim primeiramente realizou-se moagens da mistura de pós elementares de Ti, Nb e Zr pesados na proporção em peso da liga Ti-13Nb-13Zr, utilizando-se jarros e esferas de carbeto de tungstênio nos moinhos Fritsch Pulverisette e SPEX. Em todas as moagens utilizou-se álcool isopropílico para avaliar e otimizar sua aplicação como agente controlador de processo. Observou-se que o álcool isopropílico foi eficiente como agente controlador de processo, e que a moagem em moinho SPEX por 8 horas foi a que permitiu a obtenção do pó pré-ligado com a composição da liga Ti-13Nb-13Zr em todas as partículas do pó. Os pós produzidos no moinho Fritsch Pulverisette foram prensados, e as peças a verde obtidas foram sinterizadas em várias condições de tempo e temperatura. Todas as amostras sinterizadas no presente trabalho foram caracterizadas via MEV+EDS, DRX, FRX, microscopia óptica, metalografia quantitativa, e ensaio de dureza. Observou-se que as peças sinterizadas a 1000°C por uma hora foram as que apresentaram maior porosidade, cerca de 30% na amostra na condição álcool, de tal forma que a dureza desta amostra foi de 981 MPa, não muito inferior à dos materiais sinterizados nas demais condições. O pó moído no moinho SPEX por 8h, e o pó elementar de Nb, foram misturados ao pó de naftaleno (50% em volume da peça final), prensados e sinterizados nas condições menos agressivas de sinterização. Além das caracterizações já citadas, estas amostras também foram caracterizadas pelo método de Arquimedes e picnometria de He, para avaliação da porosidade. Destes estudos observou-se que o naftaleno, com tamanhos de partículas entre 500 μm e 1 mm, gerou de 30 a 50% em volume de porosidade, e permitiu a obtenção de uma estrutura de poros grandes e interconectados, ideais para a aplicação pretendida. Por fim, concluiu-se que é possível obter-se scaffolds da liga de Ti-13Nb-13Zr utilizando-se as técnicas desenvolvidas no presente trabalho. Palavras ABSTRACTThe present study has, as main goal, the processing of the Ti-...

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“…propriedades mecânicas e químicas, por tratamentos térmicos e termomecânicos, além de diversos estudos sobre avaliação biológica in vivo e in vitro 11,18,19,20,21,22 .…”

Section: Introductionunclassified

Obtenção e caracterização de ligas à base de Ti-Nb-Zr-(Ta) processadas por metalurgia do pó para aplicação como biomaterial

Mendes¹

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pela oportunidade da realização do curso de pós-graduação em nível de Doutorado no Programa de Pós-Graduação em Tecnologia Nuclear-Materiais. Ao Dr. Hidetoshi Takiishi, meu orientador, pela confiança depositada, pela compreensão e tempo despendido em discussões que valorizaram esse trabalho. À Dr a. Ana Helena de Almeida Bressiani, minha co-orientadora, pela acolhida no IPEN e direcionamento ao grupo de pesquisa para desenvolvimento deste trabalho, pelas inúmeras conversas, discussões, críticas e valiosas sugestões que conduziram para concretização deste doutorado. Ao órgão de fomento, CAPES, pela bolsa concedida nos primeiros meses de trabalho.

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Interstitial elements in Ti–13Nb–13Zr alloy produced by powder metallurgy using hydride powders

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Evaluation of Press-and-Sinter Processing Parameters in Titanium Hydride Powder Metallurgy

Evaluation of Press-and-Sinter Processing Parameters in Titanium Hydride Powder Metallurgy

Verificação de procedimentos para obtenção de suportes porosos para regeneração óssea utilizando a liga Ti-13Nb-13Zr

Obtenção e caracterização de ligas à base de Ti-Nb-Zr-(Ta) processadas por metalurgia do pó para aplicação como biomaterial

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