Efeito da adição de elementos ternarios na microestrutura e propriedades do composito in situ Ni-Ni3Si
Antonio Teodoro Dutra Junior
DISSERTAÇÃO
Português
(Broch.)
T/UNICAMP D953e
Campinas, SP : [s.n.], 2002.
99p. : il.
Orientador : Rubens Caram Junior
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Resumo: A fabricação de componentes estruturais para aplicações em altas temperaturas e em meios agressivos envolve o emprego de materiais que mantenham suas características químicas, mecânicas e físicas em níveis aceitáveis, mesmo em temperaturas acima de 10000 C. Em diversos sistemas, a estrutura...
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Resumo: A fabricação de componentes estruturais para aplicações em altas temperaturas e em meios agressivos envolve o emprego de materiais que mantenham suas características químicas, mecânicas e físicas em níveis aceitáveis, mesmo em temperaturas acima de 10000 C. Em diversos sistemas, a estrutura eutética exibe estabilidade térmica inerente e permite obter um material compósito in situ, com microestrutura alinhada e finamente dispersa, diretamente do material fundido através da técnica de solidificação direcional. No presente trabalho, ligas dos sistemas Ni-Si e Ni-Si-X (Nb, AI, Cu) foram obtidas e processadas. Inicialmente, amostras desses sistemas foram analisadas em relação à microestrutura de solidificação no estado bruto de fusão através de técnicas metalográficas convencionais com o objetivo de identificar composições associadas a estruturas eutéticas. Em seguida, tais ligas foram solidificadas direcionalmente através da técnica Bridgman em forno com aquecimento indutivo. A caracterização das ligas, além de microscopia óptica e eletrônica de varredura, incluiu o emprego de técnicas de análise térmica, difração de raios-X, ensaios mecânicos: ensaios de dureza, compressão e tração, e análise das superfícies de fratura. Os resultados obtidos indicam que a solidificação direcional do eutético Ni-NhSi resulta em uma microestrutura regular, lamelar, alinhada com a direção de extração de calor. Os ensaios mecânicos mostraram que um material compósito de alta resistência mecânica e razoável ductilidade foi obtido. As análises das superfícies de fratura revelaram que estas ligas apresentam fratura transgranular do tipo frágil
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Abstract: The fabrication of the structural components for the application in high temperatures and aggressive environments requires the use of materials that retain their chemical, mechanical and physical properties within the proper limits, even above 1000°C. In diverse systems, eutectic structure...
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Abstract: The fabrication of the structural components for the application in high temperatures and aggressive environments requires the use of materials that retain their chemical, mechanical and physical properties within the proper limits, even above 1000°C. In diverse systems, eutectic structure exhibits inherent thermal stability and permits obtaining an in situ composite, with the aligned and finely dispersed structure, directly from the melt through the directional solidification technique. In the present work, alloys from the Ni-Si and Ni-Si- X (Nb, AI, Cu) were obtained and processed. Initially, samples from these systems were analyzed with regards to solidification microstructure in as-cast condition by using conventional metalographics techniques, with the objective to identify compositions related to eutectic structures. Subsequently, such alloys were directionally solidified using Bridgman tec1mique in an inductive heating furnace. Alloy characterization included, besides the optical and scanning electron microscopy, the use of thermal analysis techniques, X-ray diffraction, mechanical tests like micro hardness, compression and tension, as well as fractography. The obtained results indicated that the directional solidification of the Ni-NhSi eutectic results in a regular microstructure with lamellar morphology, aligned with the direction of heat extraction. Mechanical testing showed that a high strength composite material with a satisfactory ductility was obtained. The fracture surface analysis revealed that these alloys fracture transgranularly in a fragile mode
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Efeito da adição de elementos ternarios na microestrutura e propriedades do composito in situ Ni-Ni3Si
Antonio Teodoro Dutra Junior
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