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Caracterização microestrutural de ligas amorfizáveis do sistema Fe-Nb-B-Y

Processo: 11/02073-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de julho de 2011
Vigência (Término): 31 de julho de 2013
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica
Pesquisador responsável:Conrado Ramos Moreira Afonso
Beneficiário:Amarildo da Silva Junior
Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:05/59594-0 - Propriedades de ligas metálicas amorfas, metaestáveis e nano-estruturadas, AP.TEM
Assunto(s):Análise térmica   Ligas ferrosas   Metalografia

Resumo

As ligas metálicas vítreas "bulk" (BMG - "Bulk Metallic Glasses") a base de Fe (ferrosas) possuem grande interesse devido a excelentes propriedades físicas e químicas tais como alta resistência mecânica, ao desgaste e á corrosão e é um dos materiais avançados de maior interesse atualmente, devido ao baixo custo do Fe. As ligas formadoras de fase vítrea BMG escolhidas para estudo foram: Fe73Nb4B20Y3, Fe70Nb4B23Y3, Fe67Nb4B26Y3, Fe69-xNb4Si4B20+xY3 (x = 0, 3, 6), Fe43-xCo29Nb4Si4B20+x, Fe40-xCo29Nb4Si4B20+xY3 (at%). Os lingotes das ligas serão obtidos através de fusão em forno a arco voltaico para depois serem submetidos a rotas de processamento através de solidificação rápida como: "melt-spinning" e fundição em coquilha de cobre na forma de cunha com o intuito de se avaliar a tendência de formação de amorfo (TFA). Ambos processos mostraram-se técnicas promissoras na obtenção de ligas vítreas com espessura da ordem de milímetros. A caracterização das ligas à base de Fe será feita através da difratometria de raios-X (DRX), por microscopia eletrônica de varredura (MEV) em conjunto com a microanálise por dispersão de energia de raios-X (EDS) e por calorimetria diferencial de varredura (DSC). Serão avaliadas a TFA (GFA - "glass forming ability") para os diferentes produtos obtidos das ligas Fe73Nb4B20Y3, Fe70Nb4B23Y3, Fe67Nb4B26Y3, Fe69-xNb4Si4B20+xY3 (x = 0, 3, 6), Fe43-xCo29Nb4Si4B20+x, Fe40-xCo29Nb4Si4B20+xY3 (at%).Dentre estas ligas selecionadas a partir de uma revisão bibliográfica, será feita a escolha de uma composição química da liga que favoreça a amorfização. Os resultados obtidos de TFA e propriedades das ligas serão comparados com ligas amorfas Fe72Nb4Si10B14 and Fe43Co29Nb4Si5B19 (%at) já estudadas pelo grupo e com as similares apresentadas na literatura. O intuiro é avaliar a influência da adição de diferentes elementos nas propriedades das ligas BMG.O objetivo deste projeto de pesquisa é a caracterização microestrutural de ligas formadoras de fase vítrea em grande volume (BMG) do sistema Fe-Nb-B-Y e com adições de Co e Si, desde a preparação da liga em forno a arco voltaico, realização de tratamento térmico de homogeneização, preparação metalográfica, difração de raios-X (DRX), microscopia ótica e eletrônica de varredura (MEV) com o intuito de se obter ligas à base de Fe com fases metaestáveis e/ou amorfas e o estudo da cristalização das fases de equilíbrio da melhor combinação do sistema.