Hydrothermal Ageing of Cracked 3Y-TZP

Abstract

En la circona dopada con 3% molar de itria, el vapor de agua puede inducir la transformación de la fase tetragonal a monoclínica en la superficie. Dicha transformación se extiende hacia el interior acompañada por la aparición de microfisuras, lo que induce una pérdida de la integridad estructural. Este fenómeno de degradación a baja temperatura (LTD) es una clara desventaja para la utilización del material en atmósferas húmedas. Sin embargo, el efecto del agua sobre grietas de indentación no ha sido estudiado. Este trabajo estudia la influencia de LTD en la resistencia mecánica de dichas grietas. Los resultados muestran sorprendentemente un incremento de la resistencia mecánica en probetas indentadas sometidas a largos tiempos de degradación; al contrario del comportamiento en probetas sin indentar. Para explicar este comportamiento, se ha evaluado también la influencia de las tensiones residuales y el tratamiento de recocido adecuado para eliminarlas. Finalmente, se plantean los mecanismos que explican el aumento de la resistencia mecánica observado. // In zirconia stabilised with 3% molar of yttria, the water vapour can induce the transformation from tetragonal to monoclinic phase at the surface. This transformation propagates to the bulk with the apparition of microcracks; which induce a loss in the structural integrity. This low temperature degradation (LTD) is a clear disadvantage for the application of the material in humid environments. On the other hand, the effect of the water on indentation-induced cracks has not been previously studied. This work studies the change in mechanical strength of indentation cracks submitted to water vapour. The results show how, after long degradation times, there is surprisingly an increase in mechanical strength. This is the opposite behaviour as the one expected in normal specimens which are not indented. To explain the observed behaviour here, the influence of the residual tensions was evaluated included annealing treatments. Finally, the mechanisms explaining the observed increase in strength are discussed.