Efecto de las variables de proceso sobre el comportamiento a flexión de aleaciones Ti - 3% at. X (X = Nb, Ta) obtenidas por pulvimetalurgia

Abstract

[ES] El niobio y el tantalio se añaden al titanio para formar nuevas aleaciones beta con mayor biocompatibilidad para aplicaciones biomédicas. Ambos elementos tienen un elevado punto de fusión, por lo que su difusión en estado sólido es limitada. En este trabajo se han fabricado por pulvimetalurgia muestras de titanio con 3% atómico de niobio o tantalio. Se estudia el efecto de la presión de compactación, la temperatura y el tiempo de sinterizado sobre la resistencia, la elasticidad y la ductilidad a flexión. Los resultados muestran que ambos elementos se comportan de manera semejante: aumenta la resistencia entre 20-25%, la elasticidad entre 0-10% y la ductilidad en más de un 150%. Por tanto, la adición de estos elementos es beneficiosa para las propiedades mecánicas. El análisis estadístico muestra que el efecto de la temperatura y presión son importantes mientras que el efecto del tiempo es poco significativo e incluso perjudicial en estas aleaciones.

[EN] Niobium and tantalum are added to titanium alloys to form new beta alloys with higher biocompatibility for biomedical applications. Both elements have a high melting point, that is the reason for their limited solid state diffusion. In this work samples of titanium with 3% at. niobium and tantalum have been manufactured by powder metallurgy. The effect of the compacting pressure, temperature and the sintering time on the strength, elasticity and ductility in bending has been studied. The results show that both elements behave similarly: flexural strength increases between 20-25%, elasticity between 0-10% and ductility over 150%. Therefore, the addition of these elements is beneficial to mechanical properties. Statistical analysis shows that the effect of temperature and pressure are important, while the effect of time is insignificant and even harmful in these alloys.