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Nos dias que correm, as ligas NiTi, devido às suas incomparáveis propriedades – efeito de memória de forma, superelasticidade, alta resistência ao desgaste, excelente trabalhabilidade na fase martensítica, resistência à fadiga e à corrosão – que as tornam tão difíceis de substituir, têm inúmeras aplicações nas indústrias, como por exemplo, na aeroespacial, automóvel, civil e biomédica. A nível da indústria biomédica, começaram a surgir algumas questões quando foram identificados problemas cardíacos e células cancerígenas devido à toxicidade e ao efeito alergénico dos iões de níquel que são libertados no organismo humano pelas ligas NiTi, a longo prazo. Desta forma, foi necessário investigar uma alternativa para estas e, assim, surgiu a liga Ti18Zr11Nb3Sn (at.%). Neste trabalho foi estudado o efeito da soldadura laser na liga Ti18Zr11Nb3Sn (at.%), caracterizando microestrutural e mecanicamente a amostras soldadas. Esta caracterização foi feita através das técnicas de Microscopia Eletrónica de Varrimento complementada pela Difração de Eletrões Retroespalhados, Difração de Raio-X, Ensaio de tração à fratura, Ensaios de ciclagem e avaliação de microdurezas. Deste estudo, a nível microestrutural, conclui-se que a soldadura altera o tamanho do grão e a textura. A nível mecânico, a soldadura afeta a ductilidade, a recuperação superelásticas e as tensões de transformação, não tendo qualquer tipo de influência na capacidade do material absorver energia e na microdureza. No entanto, a amostra soldada apresenta excelentes propriedades mecânicas que possibilitam o seu uso em potenciais aplicações biomédicas. Palavras-chave: Ligas com memória de forma, Superelasticidade, Soldadura laser Nd:YAG, Nowadays NiTi alloys have countless applications on the industry sector, such as aerospace, automotive, civil and biomedical, due to their unparalleled properties – shape memory effect, pseudoelasticity, high-wear resistance, excellent workability in the martensitic phase and fatigue and corrosion resistance – make them so difficult to replace. In the biomedical industry sector, some questions began to arise when cardiac problems and cancerous cells were identified due to the toxic and allergenic effect of nickel ions that are released into the human body by the long-term presence of NiTi alloys. Thus, to find an alternative to these alloys, the Ti18Zr11Nb3Sn (at.%) alloy appeared. In this thesis work, was studied the effect of laser welding on the Ti18Zr11Nb3Sn (at.%) alloy, for further characterization of the microstructure and mechanical behavior of the welded samples. This characterization was done using Scanning Electron Microscopy complemented by Electron Backscatter Diffraction, by X-Ray Diffraction and by uniaxial tensile test, mechanical cycling tests and microhardness assessment. Trough these experimental trials it is concluded that the welding changes the grain size and the texture of it at a microstructural level. At a mechanical level, the welding processes affects the ductility, the pseudoelasticity recovery and the stress strain having no influence on the material’s microhardness or ability to absorb energy. Nevertheless, the welded sample has excellent mechanical properties that make it feasible to use in biomedical applications. |
