Preparação e avaliação das propriedades mecânicas de tração da liga 97Ti-2Si-1B

Ligas de titânio têm sido utilizadas para a confecção de diferentes dispositivos médicos e dentários e de componentes automotivos, aeronáuticos e aeroespaciais devido suas boas relações entre resistência mecânica e massa específica, resistência à corrosão e características de biocompatibilidade, dentre os quais podem ser destacados os implantes e os eixos e palhetas de turbinas em que atuam sob tensões de tração relacionados aos esforços de flexão. As ligas formadas pelas fases Ti+TiB apresentaram superiores características de biocompatibilidade, entretanto, não foram encontradas na literatura informações de comportamento sob tração da liga 97Ti-2Si-1B (% at.). Nesse contexto, o presente estudo visou a preparação e avaliação das propriedades mecânicas de tração da liga 97Ti-2Si-1B (% at.) contida na região bifásica de Ti+ Ti6Si2B. Matérias-primas de alta pureza foram utilizadas para a preparação por fusão a arco e subsequente tratamento térmico (1200oC por 16h), visando à obtenção de microestruturas de equilíbrio. Amostras da liga 97Ti-2Si-1B bruta de fusão e tratada termicamente foi avaliada por microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectrometria de energia dispersiva (EDS), difratometria de raios X e microdureza Vickers. Com o objetivo de determinar as propriedades mecânicas de tração, três lingotes pesando cerca de 40g cada, foram usinados conforme a norma ASTM-E8M, para a obtenção de corpos de prova cilíndricos. Apesar de estar contido na região bifásica de Ti+Ti6Si2B, a liga 97Ti-2Si-1B tratada termicamente apresentou microestrutura de Tiss (ss-solução sólida) contendo poucos precipitados de TiB, devido a solubilidade de Si no Ti-a ser próxima de 4% at. A liga apresentou valores de microdureza Vickers de 260,8±9,9 HV, enquanto que a tensão de escoamento, o limite de resistência à tração, o módulo de elasticidade transversal, o alongamento e a redução em área variaram de 628-713 MPa, 717-902 MPa, 94,8-111,2 GPa, 7,1-11,1 % e 3,9-10,8 %, respectivamente.