Rubens Caram Doutor em Engenharia Mecânica. Realizou programa de Pós-doutoramento na Clarkson University, EUA (1989-90). Desde 1984 é docente da Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM) da UNICAMP, onde obteve título de Professor Livre Docente em 1993 e é, desde 2001, Professor Titular. É bolsista de produtividade em pesquisa do CNPq desde 1987. Foi membro do Comitê de Assessoramento de Engenharia de Minas e de Metalúrgica e Materiais do CNPq (2007 – 2012 e de 2015 até o presente). Tem experiência na área de Engenharia de Materiais e Metalúrgica, com ênfase em Metalurgia Física, atuando principalmente na preparação, processamento e caracterização de ligas de titânio.

DECOMPOSIÇÃO DA FASE BETA EM LIGAS DE TI: APLICAÇÕES AERONÁUTICAS E BIOMÉDICAS

Rubens Caram

UNICAMP

Resumo
Ligas de Ti do tipo β metaestável, que permitem a total estabilização da fase β à temperatura ambiente, têm despertado intensamente o interesse de diversos setores industriais, desde o aeroespacial até o biomédico. Esse fato é estimulado pela possibilidade de manipular o comportamento mecânico por meio de tratamentos térmicos que induzem a precipitação controlada da fase a na matriz de fase b, que é macia e dúctil. Na indústria aeroespacial, um exemplo de liga do tipo β metaestável com elevado desempenho é a liga Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr (% em peso), conhecida como Ti-5553. Essa liga exibe alta razão entre resistência mecânica e densidade e tem substituído com vantagens aços de ultra-alta resistência em componentes do Boeing 787 e do Airbus A380. Na indústria biomédica, a liga do tipo β metaestável TNTZ, com composição Ti-29Nb-13Ta-4,6Zr (% em peso), é altamente biocompatível e exibe comportamento mecânico que limita a degradação óssea associada a implantes ortopédicos. Entender a decomposição da fase β é de fundamental importância no desenvolvimento de novas ligas de Ti de alta resistência mecânica e essa tarefa necessariamente envolve investigar mecanismos de nucleação da fase a na matriz de fase b. Em geral, assume-se que em baixas temperaturas essa nucleação é heterogênea e depende energeticamente de partículas da fase w atuando como substratos. Já em temperaturas mais elevadas, a nucleação da fase a ocorre de forma homogênea a partir da decomposição pseudo-espinodal da fase β, onde a flutuação composicional dá origem a duas regiões distintas, uma rica e outra pobre em solutos β estabilizadores. Esta apresentação tem como meta revisar conceitos e avanços associados à decomposição da fase β em ligas de Ti do tipo β metaestável, apresentando detalhes sobre a precipitação de fases estáveis e metaestáveis em ligas dos sistemas Ti-Nb-Fe-Sn e Ti-Al-V-Mo-Cr-Nb.