Modificação e caracterização do aço astm F138 por meio da nitretação iônica em gaiola catódica de titânio
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Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí
Resumo
O aço inoxidável ASTM F138 é utilizado em implantes devido a combinação das suas propriedades mecânicas e de biocompatibilidade, visando melhorar essas propriedades, modificações superficiais se fazem necessárias, uma forma viável de modificação é a nitretação por plasma em gaiola catódica de titânio. Essa técnica possibilita a formação de uma camada externa devido a deposição de filmes de nitreto de titânio (TiN), que influência características como; molhabilidade e rugosidade, essências para melhorar o desempenho do biomaterial. O filme depositado varia de espessura, dependendo do tempo e temperatura de tratamento, afetando a dureza, característica esta associada a resistência mecânica do material, prolongando assim sua vida útil. Para tanto, amostras de aço inoxidável ASTM F138 foram submetidas a nitretação por plasma utilizando gaiola catódica de titânio. Para este trabalho, foi utilizado um reator por plasma com câmara de aço inoxidável com fonte de tensão contínua e atmosfera gasosa utilizando uma mistura de gás hidrogênio e nitrogênio na proporção de 80%H2 e 20%N2. Os tratamentos foram realizados com diferentes combinações de tempos (3h, 4h e 5h) e temperaturas (350ºC, 400ºC e 450ºC). Após tratadas, todas as amostras foram caracterizadas por microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura (MEV), utilizando a técnica (EDS), difração de raios-X(DRX), espectroscopia Raman, microdureza Vickers, rugosidade, ângulo de contato e tensão superficial. Foi verificada a deposição de filmes de nitreto de titânio depositado sobre as amostras, com espessuras variando de acordo com os parâmetros de tratamento, fato este que contribui para aumentar a microdureza da superfície bem como da rugosidade média (Ra), o que conferiu o caráter hidrofílico em todas as amostras bem como a manutenção da característica polar.
Description
Keywords
Aço inoxidável, Gaiola catódica, Nitreto de titânio
Citation
GOMES, Cleiton James. Modificação e caracterização do aço astm f138 por meio da nitretação iônica em gaiola catódica de titânio. 2017. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí, Teresina, 2017.