The effect of a small addition of boron on the sintering densification, microstructure and mechanical properties of powder metallurgy Ti–7Ni alloy

Luo, Shudong; Yang, Yafeng; Schaffer, G. B.; Qian, Ma

doi:10.1016/j.jallcom.2012.12.068

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“…elements such as iron [37][38][39][40], nickel [41,42] or boron [42,43] can improve the final density of sintered Ti components. In addition, post-processing may be needed to improve the density for specific applications.…”

Section: Accepted Manuscriptmentioning

confidence: 99%

Metal injection moulding of titanium and titanium alloys: Challenges and recent development

et al. 2017

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Section: Accepted Manuscriptmentioning

confidence: 99%

Metal injection moulding of titanium and titanium alloys: Challenges and recent development

et al. 2017

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“…One strategy is to use an oxygen scavenging element, which has significant solubility in titanium and has more affinity for oxygen than Ti, thus forming non-Ti oxides that are located in the titanium grain interior. Some rare earth elements might serve this purpose [39,40]. Another strategy is to use post-sinter thermomechanical treatments to mechanically move the oxides from grain boundaries to the grain interior.…”

Section: Mechanical Propertiesmentioning

confidence: 99%

Microstructural Evolution during Pressureless Sintering of Blended Elemental Ti-Al-V-Fe Titanium Alloys from Fine Hydrogenated-Dehydrogenated Titanium Powder

Cao

Jones

2017

Metals

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Abstract:A comprehensive study was conducted on microstructural evolution of sintered Ti-Al-V-Fe titanium alloys utilizing very fine hydrogenation-dehydrogenation (HDH) titanium powder with a median particle size of 8.84 µm. Both micropores (5-15 µm) and macropores (50-200 µm) were identified in sintered titanium alloys. Spherical micropores were observed in Ti-6Al-4V sintered with fine Ti at the lowest temperature of 1150 • C. The addition of iron can help reduce microporosity and improve microstructural and compositional homogenization. A theoretical calculation of evaporation based on the Miedema model and Langmuir equation indicates that the evaporation of aluminum could be responsible for the formation of the macropores. Although reasonable densification was achieved at low sintering temperatures (93-96% relative density) the samples had poor mechanical properties due mainly to the presence of the macroporosity and the high inherent oxygen content in the as-received fine powders.

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“…Em ligas Ti-Ni com baixa concentração de níquel, devido à reação eutetóide β→α + Ti 2 Ni a 6%pNi, geralmente apresentam precipitados proeutetóide numa matriz de microestrutura eutetóide [21,22]. Com a adição de Ni ao titânio, a resistência mecânica e à corrosão é aumentada, tornando estas ligas próprias para uso de dispositivos de fixação em materiais para implante [23].…”

Section: Introductionunclassified

Influência de tratamentos termo-mecânicos na estrutura e microestrutura da liga Ti-10%pNi obtida por fusão a arco

Cascadan

Grandini

2015

Matéria (Rio J.)

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RESUMOLigas de titânio representam uma importante classe de biomateriais. Além da questão da biocompatibilidade, é muito importante considerar as propriedades mecânicas de um biomaterial, que são diretamente relacionadas com a microestrutura e quantidade de elementos intersticiais presentes. No presente trabalho, a liga Ti-10%pNi foi produzida a partir da fusão dos metais titânio e níquel comercialmente puros, num forno de arco sob uma atmosfera de argônio. Em seguida, foi realizado um tratamento térmico e a amostra foi laminada. Para comprovar a composição da liga, foi realizada análise química quantitativa. A estrutura e microestrutura da liga produzida foram analisadas por difração de raios-x, microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados mostram que a liga apresenta predominantemente a fase alfa do titânio (estrutura hexagonal compacta), com precipitados lamelares proeutetóide numa matriz eutetóide composta de fase alfa e do intermetálico Ti2Ni. Palavras-chave: Liga de titânio, microestrutura, propriedades mecânicas, processamento. ABSTRACTTitanium alloys are an important class of biomaterials. Apart from the issue of biocompatibility, is very important to consider the mechanical properties of a biomaterial, which are directly related to the microstructure and interstitial elements quantity present. In the present paper, Ti-10wt%Ni was produced from the melting of commercially pure titanium and nickel in arc furnace under argon atmosphere. Then a heat treatment was carried out and the sample was hot-rolled. To prove the alloy composition, quantitative chemical analysis was performed. The structure and microstructure of the produced alloy were analyzed by x-ray diffraction, optical and scanning electron microscopy. The results show that the alloy presents predominantly titanium alpha phase (hexagonal compact structure), with proeutectoid lamellar precipitates in eutectoid matrix of alpha phase and intermetallic Ti2Ni. Keywords: Titanium alloy, microstructure, mechanical properties, processing. INTRODUÇÃOA pesquisa sobre novos biomateriais é de fundamental importância, pois com o aumento e envelhecimento da população mundial, a demanda tem aumentado substancialmente [1]. Neste sentido, o titânio e suas ligas têm sido muito utilizados como materiais biomédicos, em função da alta resistência à corrosão, ótima relação resistência mecânica/densidade e excelente biocompatibilidade [2,3] Ligas de titânio usadas tradicionalmente em próteses, como Ti-6Al-4V, apresentam falhas como liberação de íons tóxicos e propriedades mecânicas não muito satisfatórias como módulo elástico alto (cerca de 112 GPa) em comparação com o do osso (cerca de 30 GPa) devido à sua microestrutura do tipo α + β [4,5]. No caso de implantes ortopóedicos, ligas com microestrutura β são mais apropriadas devido ao menor módulo elástico, cerca de 60-80 GPa [2].No entanto, ligas de titânio com fase α, apesar de apresentarem maior módulo elástico, apresentam melhor oxidação, resistência à corrosão e soldabilidade, comparado co...

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The effect of a small addition of boron on the sintering densification, microstructure and mechanical properties of powder metallurgy Ti–7Ni alloy

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Metal injection moulding of titanium and titanium alloys: Challenges and recent development

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Microstructural Evolution during Pressureless Sintering of Blended Elemental Ti-Al-V-Fe Titanium Alloys from Fine Hydrogenated-Dehydrogenated Titanium Powder

Influência de tratamentos termo-mecânicos na estrutura e microestrutura da liga Ti-10%pNi obtida por fusão a arco

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