Microstructural characterization of Ni-Cr-Mo-Ti and Ti-6Al-4V alloys used in prosthetic abutments / Caracterização microestrutural das ligas Ni-Cr-Mo-Ti e Ti-6Al-4V utilizadas para pilares de próteses

ABSTRACT

Purpose: Titanium alloys are commonly used for prosthetic abutments fabrication, but these alloys present high cost and difficult handling. Alternative Ni-Cr alloys with Mo and Ti combination have been proposed. This study compared the alloys Ti-6Al-4V and Ni-Cr-Ti-Mo by analyzing their surface properties such as hardness, morphology and microstructural characterization. Methods: Five discs (5 x 2 mm) of commercially Ti-6Al-4V and Ni-Cr-Ti-Mo alloys were used to evaluate Vickers hardness by hardness micro indentation test. The same specimens were analyzed by scanning electron microscopy (SEM) regarding surface morphology and subjected to a metallographic analysis of the microstructure by optical microscopy. Data on surface hardness were analyzed using one-way ANOVA followed by Tukey test (α = 0.05). Results: The Ni-Cr-Mo-Ti alloy showed significantly higher Vickers hardness (kg/mm2) values (452.2 ± 3.9) than the Ti-6Al-4V alloy (375.7 ± 15.2). The surface morphology evaluated by SEM revealed differences between the alloys. Metallographic analyses, for both alloys, showed a two-phase equilibrium microstructure, with the presence of e α + ß phase for Ti-6Al-4V; and gamma (γ) primary phase and gamma-prime (γ´) as a second phase for Ni-Cr-Mo-Ti. Conclusion: It can be concluded that both alloys present the requirements to be used in prosthetic abutments.

RESUMO

Objetivo: As ligas de titânio são comumente usadas para a fabricação de componentes protéticos, entretanto apresentam alto custo e dificuldade de manuseio laboratorial. Ligas alternativas a base de Ni-Cr combinadas com Mo e Ti também tem sido propostas com o mesmo objeto. Este estudo comparou as ligas Ti-6Al-4V e Ni-Cr-Ti-Mo pela análise de suas propriedades de superfície como dureza, morfologia e caracterização da microestrutura.Metodologia: Cinco discos (5 × 2 mm) das ligas Ti-6Al-4V e Ni-Cr-Ti-Mo foram utilizados para a avaliação da dureza Vickers, análise de morfologia de superfície por meio da microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise da microestrutura pela análise metalográfica. Os dados da dureza de superfície foram analisados pela Análise de Variância a um nível seguida do teste de Tukey (α = 0,05). Resultados: A liga Ni-Cr-Mo-Ti apresentou os maiores valores de dureza Vickers (kg/mm2) (452,2 ± 3,9) comparada a liga Ti-6Al-4V (375,7 ± 15,2) A morfologia de superfície avaliada por MEV revelou características distintas entre as ligas. A análise metalográfica para ambas as ligas mostrou uma microestrutura com equilíbrio de duas fases, com a presença de fase α + ß para Ti-6Al-4V; e fase gamma primária (γ) e fase gamma-prime (γ') como secundária para Ni-Cr-Mo-Ti. Conclusão: Ambas as ligas podem ser utilizadas para fabricação de pilares protéticos.