Contribuição ao estudo da microestrutura, comportamento mecanico e estrutura de defeitos cristalinos do composto intermetalico Nb2Al

Autor(es)

Peterson Luiz Ferrandini

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Mecânica
• Data de defesa: 2002-12-09

Membros da banca

Rubens Caram Junior; Lisandro Pavie Cardoso; Izilda Marcia Ranieri; Maria Helena Robert; Paulo Roberto Mei

• Orientador: Rubens Caram Junior

Resumo

Os compostos intermetálicos podem exibir combinação interessante de características, o que os toma uma alternativa na obtenção de materiais estruturais para operação em altas temperaturas. Dentre tais compostos destaca-se o Nb2Al, também denominado de fase a. Tal composto exibe comportamento mecânico peculiar, envolvendo alta fragilidade à temperatura ambiente e resistência mecânica muito elevada em altas temperaturas. O presente trabalho objetivou estudar a microestrutura, o comportamento mecânico e a estrutura de defeitos cristalinos do Nb2Al. Inicialmente, ligas Nb-Al foram preparadas através de fusão a arco. Às ligas obtidas foram adicionados os elementos Ni, Si, Ti, Mo, V e Zr em quantidades variáveis. A análise microestrutural procurou estabelecer o efeito dessas adições na modificação da estrutura cristalina do Nb2Al, na formação de precipitados e no comportamento mecânico, quantificado através de ensaios de dureza, e tenacidade à fratura. Em seguida foi investigado o efeito da variação dos teores de Nb e Al na estrutura desse composto, avaliados através de ensaios de difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura. Nessa etapa também procurou-se estabelecer o efeito da taxa de solidificação sobre a microestrutura. O comportamento mecânico do composto Nb2Al foi estudado através de medidas de dureza em altas temperaturas. A estrutura de defeitos cristalinos foi estudada por microscopia eletrônica de transmissão. Os resultados obtidos indicam que a adição de outros elementos ao Nb2Al não modificou sua estrutura cristalina ou seu comportamento mecânico, formando apenas precipitados, indicando alta estabilidade de seu arranjo atômico. O aumento da quantidade de alumínio nesse composto acarretou na modificação de seus parâmetros de rede. Constatou-se que o composto Nb2Al não apresenta transição frágil/dúctil entre a temperatura ambiente e 800 °C. Finalmente, a análise de sua estrutura cristalina revelou a presença de falhas de empilhamento e a ausência de discordâncias ou de sinais de sua movimentação, o que explicaria sua alta fragilidade (AU)

• Processo FAPESP: 98/14841-5 - Caracterização do comportamento mecânico do composto intermetálico Nb2A1
• Beneficiário: Peterson Luiz Ferrandini
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado