Influência da oxidação térmica nas propriedades mecânicas em fluência da liga Ti-6Al-4V
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Tipo
Dissertação
Data de publicação
2022-08-12
Periódico
Citações (Scopus)
Autores
Oliveira, Hamon Vaz da Silva
Orientador
Couto, Antonio Augusto
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Membros da banca
Almeida, Gisele Fabiane Costa
Reis, Danieli Aparecida Pereira
Reis, Danieli Aparecida Pereira
Programa
Engenharia de Materiais e Nanotecnologia
Resumo
A liga Ti-6Al-4V é utilizada em aplicações como biomateriais e na indústria aeronáutica. A
formação de uma camada de óxido estável e aderente pode melhorar a resistência mecânica e à
corrosão deste material. Esse trabalho estuda o comportamento em fluência da liga Ti-6Al-4V
submetida a duas condições diferentes de oxidação térmica induzida. As amostras foram
oxidadas nas condições de 650 ºC por 12 h e 800 ºC por 2 h sem controle de atmosfera, a fim
de estudar as diferentes formas do óxido formado e a influência no comportamento mecânico
do material. A caracterização da camada de óxido foi realizada por Microscopia Óptica (MO),
Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) com Espectroscopia por Energia Dispersiva
(EDS), e Difratometria de raios X (DRX). O ensaio de fluência foi realizado à carga constante
em corpos de prova não oxidados e nas duas condições de oxidação, em temperaturas de 500°C
até 600°C e tensão entre 125 e 319 MPa. Após a fratura dos corpos de prova, as superfícies de
fratura foram analisadas por MEV. As camadas de óxido do material oxidado a 650 ºC e 800
ºC mediram aproximadamente 3 µm e 10 µm respectivamente. Nas análises de DRX das
amostras oxidadas foi possível observar a formação da fase rutilo (TiO2) e um deslocamento
dos picos de difratograma para direita em relação a amostra como recebida, provavelmente
causada pela dissolução de oxigênio na zona subsuperficial. A análise por EDS permitiu
verificar a presença de uma camada mista de óxido composta de rutilo e alumina. O tratamento
de oxidação térmica proporcionou um aumento na resistência da liga Ti-6Al-4V. Os ensaios de
fluência a 550 °C mostraram uma vida mais longa em fluência do material oxidado a 800 °C
por 2 h e um aumento menos significativo no material oxidado a 650 °C por 12 h. Os ensaios
de fluência às temperaturas de 500 ºC e 600 ºC e 250 MPa de tensão do material oxidado a 800
ºC de fluência realizados apresentaram menor vida em fluência em relação ao material não
oxidado.
Descrição
Palavras-chave
ligas de titânio , oxidação térmica , fluência , Ti-6Al-4V