Ref.: MceCa07-020
Apresentador: Nilo Antonio de Souza Sampaio
Autores (Instituição): de Souza Sampaio, N.A.(Universidade do Estado do Rio de Janeiro); Gonzalez, A.M.(Universidade do Estado do Rio de Janeiro); Gomes, P.d.(Instituto Militar de Engenharia); Amarante, J.V.(Universidade Federal Fluminense); Magnago, R.d.(UERJ / UniFOA); Santos, C.(Universidade do Estado do Rio de Janeiro);
Resumo:
O presente trabalho visa interpretar os efeitos das cargas de indentação (cargas entre 250mN e 1960mN) em nanoescalas de impressão, na dureza Vickers e módulo de elasticidade de cerâmicas 3Y-TZP, à luz de análise estatística, correlacionando essas propriedades com aspectos microestruturais do material. Nessa investigação optou-se por utilizar uma cerâmica à base de zircônia (ZrO2) estabilizada com ítria (3Y-TZP), devido à sua excelente sinterabilidade, microestrutura homogênea e às suas excelentes propriedades mecânicas para aplicações estruturais. Discos cerâmicos (2,0 mm de espessura e 12,5 de diâmetro) foram compactados uniaxialmente e sinterizados a 1550°C-2h. As amostras sinterizadas foram lixadas, polidas e caracterizadas por densidade relativa, difração de Raios-X e microscopia eletrônica de varredura. Os valores de módulo de elasticidade e dureza foram obtidos utilizando teste de indentação instrumentada, também chamado de nanoindentação, utilizando um ultra-microdurômetro Shimadzu. Uma quantidade mínima de 25 indentações foi realizada por carga de indentação, em cargas que variaram entre 250 mN e 1960 mN. Os resultados foram analisados estatisticamente utilizando Análise de Variância e Testes Estatíticos. As amostras sinterizadas apresentaram densidade relativa superior a 99,5%, tendo fase ZrO2 tetragonal como majoritária, e microestrutura com grãos equiaxiais de tamanho médio de 0,8±0,2 micron. A dureza Vickers apresentou variações médias entre 1783±95 HV e 1525±37HV e módulos de elasticidade entre 257±81 GPa e 220 ±24 GPa, em função do aumento da carga de indentação aplicada, indicando que a profundidade de penetração da indentação interfere consideravelmente nos resultados. Diferenças estatísticas foram observadas entre os grupos de cargas utilizadas nas medições. Por fim, foi identificada uma correlação entre a população de grãos de zircônia periféricos às indentações sujeitos ao campo de deformação e os resultados dessas propriedades mecânicas, indicando que os valores de modulo de elasticidade são menos sensíveis às cargas de indentação que os valores de Dureza Vickers