Obtenção de titânio metálico com porosidade controlada por metalurgia do pó

Abstract

Recebido em 11/11/05; aceito em 31/5/06; publicado na web em 28/11/06 POROUS TITANIUM PRODUCTION AND POROSITY CONTROL BY POWDER METALLURGY (P/M). Titanium is an attractive material for structural and biomedical applications because of its excellent corrosion resistance, biocompatibility and high strengthto-weight ratio. The high reactivity of titanium in the liquid phase makes it difficult to produce it by fusion. Powder metallurgy has been shown to be an adequate technique to obtain titanium samples at low temperatures and solid-phase consolidation. The production of compacts with different porosities obtained by uniaxial pressing and vacuum sintering is briefly reviewed. Powder particle size control has been shown to be very important for porosity control. Sample characterization was made using scanning electron microscopy (SEM) images.Keywords: titanium; powder-metallurgy; porous. INTRODUÇÃO Considerações gerais sobre o TiDescoberto como elemento químico em 1791 por W. Gregor 1 no minério da ilmenita (FeTiO 3 ), o titânio é um elemento de transição que apresenta excelentes propriedades físicas 2-4 , dentre as quais se destacam o elevado ponto de fusão 5 (1668 ºC), o ponto de ebulição (3287 ºC), a baixa massa específica (4,54 g cm -3 ) e o módulo de tensão de elasticidade (acima de 12,7 x 10 4 MPa). Destas propriedades, destacam-se a massa específica e o módulo de tensão de elasticidade. A maioria dos aços apresentam massa específica em torno de 7,87 g cm -3 ] 5 , ou seja, o dobro da massa específica do titânio; somando-se a isto, tem-se o fato de que as propriedades mecânicas do titânio podem ser melhores que as das referidas ligas, visto que o mesmo apresenta tensão específica e rigidez muito altas. Pelo fato do módulo de elasticidade do titânio ser muito maior que de outros metais leves, como Mg e Al, o mesmo compete com estes para aplicações estruturais espaciais e nanoaeroespaciais 6-11 , uma vez que seu ponto de fusão é muito maior. O Mg, por ex., não pode ser usado acima de 121 ºC, enquanto que o Ti pode ser usado sob temperaturas de até 426 ºC no ar. Temperaturas maiores que esta provocam sua fragilização pelo oxigênio do ar.Dentre as propriedades químicas, destaca-se a alta reatividade deste metal, o que constitui uma desvantagem no seu processamento 12,13 . O titânio combina-se muito facilmente com outros elementos, principalmente gases como nitrogênio e oxigênio, os quais dissolvem rapidamente no metal líquido ou sólido acima de aproximadamente 400 ºC, provocando a perda de ductilidade deste. Como conseqüência desta alta reatividade frente a gases, é comumente encontrado na crosta terrestre sob a forma de dióxido de titânio TiO 2 , chamado rutilo, na concentração de 0,6% sendo, com isso, o quarto elemento mais abundante dentre os metais estruturais, ficando atrás apenas de Al, Fe e Mg. Em relação aos metais, o titânio apresenta limitada solubilidade com estes, mas tem uma forte tendência a se combinar formando compostos intermetálicos frágeis.O titânio apresenta alotropia 1 . À temperatura ambiente,...

Corrosion resistance improvement of titanium base alloys

“…4 -0.19; urea -0.13; NaHCO 3 -1.5; neutral saliva was doped with 0.05M NaF for to reproduce the F -concentration from the dental hygiene products.…”

“…[1][2][3][4][5][6] These materials have very good corrosion resistance and biocompatibility. In the last years, important problems have been raised over their long-term performance.…”

Avaliação in vitro e in vivo de ligas porosas de Ti-13Nb-13Zr obtidas por metalurgia do pó

“…Segundo a literatura, para o processo de obtenção dos hidretos é necessário um ciclo de três horas a uma temperatura de aproximadamente 500°C A sinterização é um processo no qual as partículas se unem formando agregados de alta resistência 76 . Para que ocorra a difusão atômica entre as partículas, é necessária que a temperatura de sinterização esteja aproximadamente entre ½ a 2/3 da temperatura de fusão 76 .…”

“…Para que ocorra a difusão atômica entre as partículas, é necessária que a temperatura de sinterização esteja aproximadamente entre ½ a 2/3 da temperatura de fusão 76 . Neste estudo, a temperatura de sinterização escolhida (1150°C) fica próxima aos 2/3 da temperatura de fusão do titânio (elemento de maior concentração na liga).…”

Ticp e liga Ti-13Nb-13Zr com diferentes tratamentos de superfície-testes in vitro e in vivo

“…As duas técnicas mais utilizadas para a obtenção de ligas de titânio por metalurgia do pó são: "Prealloyed" (PA) que utiliza pós pré-ligados, obtidos geralmente por atomização, e compactação posterior por prensagem isostática à quente e "Blended elemental" (BE), em que as peças são obtidas pela associação da prensagem isostática a frio e posterior sinterização 59,60,61 . A técnica PA permite obter peças com excelentes propriedades mecânicas, no entanto, apresenta custo elevado.…”