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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/36889| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Estudo do efeito do nióbio como quarto elemento da liga icosaedral quasicristalina Al-Cu-Fe |
| Autor(es): | Costa, Ingrid Mayara Figueiredo da |
| Primeiro Orientador: | Lima, Bruno Alessandro Silva Guedes de |
| Resumo: | O desenvolvimento de novas ligas metálicas é essencial para atender às crescentes demandas da indústria moderna. Nesse contexto, a descoberta de ligas quasicristalinas representa um avanço significativo, pois essas estruturas apresentam propriedades únicas, tornando-as promissoras para aplicações em revestimentos. A pesquisa contínua nessas ligas abre novas possibilidades para a inovação tecnológica e a otimização de processos industriais. Esta dissertação investiga o impacto da adição de nióbio na estabilidade estrutural e nas propriedades microestruturais das ligas quasicristalinas do sistema AlCuFe. Através de análises termodinâmicas via PANDAT, verificou-se que a fase quasicristalina I-Qc é progressivamente substituída por fases aproximantes e pela fase Al3Nb, conforme o teor de nióbio aumenta. Os resultados de difração de raios-X indicaram que a fase Al3Nb se forma a partir de 0,5% de Nb, com crescimento progressivo conforme a concentração desse elemento aumenta. O tratamento térmico favoreceu a estabilidade da fase quasicristalina até 2,0% de Nb, mas para teores superiores, a estabilização da fase Al3Nb competiu pelo alumínio disponível, reduzindo a fração da fase quasicristalina. A adição de Nb influenciou diretamente a temperatura de fusão das ligas, elevando-a progressivamente, de acordo com a formação da fase Al3Nb. A fase quasicristalina predominou em ligas com até 2,0% de Nb, mas sua estabilidade foi reduzida com teores maiores devido à formação da fase Al3Nb. Os testes eletroquímicos indicaram que o tratamento térmico melhora a estabilidade para certas composições, dependendo do teor de Nb. As ligas com 5% de Nb exibiram os menores valores de corrente de corrosão, sugerindo um limiar em que o Nb otimiza a resistência à corrosão sem comprometer a estabilidade da camada passiva. Os resultados demonstram que a adição controlada de nióbio pode otimizar as propriedades das ligas quasicristalinas Al-Cu-Fe-Nb, permitindo sua aplicação em revestimentos avançados e componentes estruturais de alto desempenho. |
| Abstract: | The development of novel metallic alloys is essential to meet the increasing demands of modern industry. In this context, the discovery of quasicrystalline alloys represents a significant advancement, as these structures exhibit unique properties, making them promising for coating applications. Continuous research on these alloys opens new avenues for technological innovation and industrial process optimization. This dissertation investigates the impact of niobium addition on the structural stability and microstructural properties of quasicrystalline alloys in the Al-Cu-Fe system. Thermodynamic analyses via PANDAT revealed that the I-Qc quasicrystalline phase is progressively replaced by approximant phases and the Al3Nb phase as the Nb content increases. X-ray diffraction (XRD) results indicated that the Al3Nb phase forms at Nb concentrations as low as 0.5%, with progressive growth as Nb content increases. Heat treatment favored the stability of the quasicrystalline phase up to 2.0% Nb; however, for higher Nb levels, the stabilization of the Al3Nb phase competed for the available aluminum, reducing the quasicrystalline phase fraction. The addition of Nb directly influenced the melting temperature of the alloys, progressively increasing it due to the formation of the Al3Nb phase. The quasicrystalline phase predominated in alloys with up to 2.0% Nb, but its stability decreased at higher Nb levels due to Al3Nb formation. Electrochemical tests indicated that heat treatment improves stability for certain compositions, depending on the Nb content. Alloys with 5.0% Nb exhibited the lowest corrosion current values, suggesting a threshold at which Nb optimizes corrosion resistance without compromising passive layer stability. The results demonstrate that controlled niobium addition can optimize the properties of Al-Cu-Fe-Nb quasicrystalline alloys, enabling their application in advanced coatings and high-performance structural components. |
| Palavras-chave: | Ligas quasicristalinas Al-Cu-Fe-Nb Fase Al3Nb Quasicrystalline alloys Al3Nb phase |
| CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
| Sigla da Instituição: | UFPB |
| Departamento: | Engenharia Mecânica |
| Programa: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica |
| 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/123456789/36889 |
| Data do documento: | 31-Mar-2025 |
| Aparece nas coleções: | Centro de Tecnologia (CT) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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