Caracterização mecânica, física e química das ligas Ti-35Nb-5Zr e Ti-35Nb-10Zr

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Pós-graduação em Odontologia - FOAR

Nas áreas médica e odontológica, a utilização do titânio para a substituição de estruturas biológicas se confirmou a partir do reconhecimento de suas excelentes propriedades. Com o objetivo de atingir melhores propriedades mecânicas, não alterando, porém, sua biocompatibilidade, foi proposto adicionar nióbio e zircônio ao titânio, formulando-se duas ligas metálicas Ti-35%Nb-5%Zr (liga 1) e Ti-35%Nb- 10%Zr (liga 2) (%m/m). As ligas foram caracterizadas por propriedades mecânicas, físicas e químicas. Para a obtenção das ligas foi utilizado um forno de fusão a arco-voltáico com atmosfera inerte, controlada por bomba de vácuo e fluxo de argônio. A análise química das amostras foi realizada por fluorescência de raios X, e a avaliação microestrutural, por microscopia eletrônica de varredura e difratometria de raios X. Os testes mecânicos realizados foram: dureza Vickers, resistência à tração, ciclagem mecânica por tração e análise de fratura. Os resultados permitiram caracterizar a liga 1 como do tipo α+β e a liga 2 como do tipo β. Conclui-se que a liga 1 apresentou maior dureza e menor resistência à tração do que a liga 2. As fraturas, após o teste de tração, foram do tipo dúctil e, após a ciclagem mecânica, foram do tipo mista para ambas as ligas. As características estudadas mostram que as ligas 1 e 2 são promissoras para a fabricação de implantes dentários.

In medical and dentistry areas, the use of titanium for the substitution of biological structures has been confirmed since recognition of its excellent properties. With the objective of exploiting better mechanical properties, not altering, however, its biocompatibility, it was intended to add niobium and zirconium to the titanium, being formulated two metallic alloys Ti- 35%Nb-5%Zr (alloy 1) and Ti-35%Nb-10%Zr (alloy 2) (%m/m). The alloys were characterized through mechanical, physics and chemistries properties. For obtaining the alloys an arc-melting furnace was used under inert atmosphere, controlled by vacuum bomb and argon flow. The chemical analysis of the samples was accomplished by X –ray fluorescence, and the microestrutural evaluation by scanning electron microscopy and X-ray diffraction. The performed skilled mechanical tests were: Vickers hardness, tensile strength, mechanical cycling, and fracture analysis. The results allowed characterizing the alloy 1 as α+β type and the alloy 2 as β type. It is found that the alloy 1 presented larger hardness and smaller tensile strength than the alloy 2. The fractures, after the tensile test, were of the ductile type and, after the mechanical cycling, they were of the mixed type for both alloys. The studied characteristics have shown that the alloys 1 and 2 may be promises compounds for manufacture of dental implant.