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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/33433
Tipo: Tese
Título: Obtenção de ligas estequiométricas quasicristalinas de base alumínio contendo nióbio e/ou manganês
Autor(es): Nascimento, Maria Aline Martins do
Primeiro Orientador: Passos, Tibério Andrade dos
Resumo: Os sistemas de ligas quasicristalinas são sensíveis à adição de outros elementos, assim como à variação nos métodos de processamento. Essa sensibilidade produz uma ampla rede de substituições que podem ser realizadas, a fim de melhorar determinadas propriedades desses sistemas, para então satisfazer específicas demandas de aplicações. Neste trabalho, foram produzidas ligas quasicristalinas de base alumínio, com substituição estequiométrica total do Cromo pelo Nióbio e, adição de Manganês no sistema ternário AlCuFe. A capacidade desses novos sistemas de ligas formarem uma fase quasicristalina foi observada. As ligas de composição Al72Mn15Nb5Si8 e Al61,7Cu10Fe8,5Mn1,0 foram solidificadas rapidamente via meltspinning e a liga Al71Cu10Fe8,5Nb10,5 obtida por fundição em forno a vácuo. As microestruturas foram analisadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) e Difratometria de Raios X (DRX) e, a estabilidade térmica das fases foi avaliada através de Análise Térmica Diferencial (ATD). Foi possível a obtenção de fase quasicirtslina em todas os sistemas de ligas obtidas, ambos apresentaram uma mistura de fase quasicristalina com uma ou mais fases cristalinas e ou/amorfas. De fato, pôde afirmar que é possível a obtenção da fase quasicristalina para todos os sistemas de ligas com o método de processamento utilizado. Após a solidificação rápida via meltspinning realizada nos sistemas Al72Mn15Nb5Si8, e Al61,7Cu10Fe8,5Mn1,0, as ligas apresentaram-se em forma de pedaços de fitas descontínuas com grãos equiaxiais e com tamanho variados. Nas ligas dos sistemas Al-Mn-Nb-Si e Al-Cu-Fe-Mn após tratamento térmico via meltspinning, pôde-se observar a presença da fase quasicristalina icosaedral Al (Mn, Si) dispersa em uma matriz amorfa e AlCuFe em conjunto com outras fases cristalinas, respectivamente. Na liga Al71Cu10Fe8,5Nb10,5, bruta de fusão, pôde-se observar em algumas regiões a formação de poliedros regulares que podem estar associados a formação da fase quasicristalina. Os resultados indicam que a fase quasicristalina pode ser obtida pelos sistemas estudados e sua presença pode ocorrer em conjunto com outras fases cristalinas ou amorfas.
Abstract: Quasicrystalline alloy systems are sensitive to the addition of other elements and variations in processing methods. This sensitivity produces a wide network of substitutions that can be performed to improve certain properties of these systems, in order to satisfy specific application demands. In this work, quasicrystalline aluminum-based alloys were produced, with total stoichiometric replacement of Chromium by Niobium and addition of Manganese in the AlCuFe ternary system. The ability of these new alloy systems to form a quasicrystalline phase was observed. The alloys of composition Al72Mn15Nb5Si8 and Al61.7Cu10Fe8.5Mn1.0 were quickly solidified via meltspinning and the alloy Al71Cu10Fe8.5Nb10.5 obtained by casting in a vacuum furnace. The microstructures were analyzed by Scanning Electron Microscopy (SEM), Transmission Electron Microscopy (MET) and X-ray Diffractometry (XRD) and, the thermal stability of the phases was evaluated through Differential Thermal Analysis (ATD). It was possible to obtain a quasicrystalline phase in all alloy systems obtained, both presented a mixture of quasicrystalline phase with one or more crystalline and/or amorphous phases. In fact, it was possible to state that it is possible to obtain the quasicrystalline phase for all alloy systems with the processing method used. After rapid solidification via meltspinning carried out in the Al72Mn15Nb5Si8 and Al61.7Cu10Fe8.5Mn1.0 systems, the alloys appeared in the form of discontinuous pieces of ribbons with equiaxed grains and varying sizes. In the alloys of the Al-Mn-Nb-Si and Al-Cu-Fe-Mn systems, after heat treatment via meltspinning, it was possible to observe the presence of the icosahedral quasicrystalline phase Al (Mn,Si) dispersed in an amorphous matrix and AlCuFe together with other crystalline phases, respectively. In the raw Al71Cu10Fe8.5Nb10.5 alloy, the beginning of the formation of regular polyhedra can be observed in some regions, it was possible to observe in some regions the beginning of the formation of regular polyhedra that may be associated with the formation of the quasicrystalline phase. The results indicate that the quasicrystalline phase can be obtained by the systems studied and that its presence can occur in conjunction with other crystalline or amorphous phases.
Palavras-chave: Ligas metálicas
Alumínio
Quasicristal
Meltspinning
Nióbio
Manganês
Aluminum
Quasicrystal
Niobium
Manganese
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Paraíba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Engenharia de Materiais
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
Tipo de Acesso: Acesso aberto
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
URI: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/33433
Data do documento: 28-Fev-2024
Aparece nas coleções:Centro de Tecnologia (CT) - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais

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