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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/37525| Tipo: | Tese |
| Título: | Avaliação do efeito da adição de b4c nas propriedades estruturais, microdureza e comportamento a corrosão da liga Cu–11,8Al–0,58Be |
| Autor(es): | Ribeiro, Gildo Machado |
| Orientador: | Oliveira, Danniel Ferreira de |
| Orientador: | Brito, Ieverton Caiandre Andrade |
| Orientador: | Passos, Tibério Andrade dos |
| Orientador: | Caluête, Rafael Evaristo |
| Orientador: | Guedes, Nilmário Galdino |
| Resumo: | As ligas com memória de forma do sistema Cu–Al–Be apresentam propriedades funcionais promissoras, porém são sensíveis ao crescimento de grão, o que favorece a fratura intergranular e limita sua aplicação. Este trabalho investigou a influência da adição de carbeto de boro (B₄C) como inoculante na liga Cu–11,8Al–0,58Be, avaliando seus efeitos na microestrutura, propriedades mecânicas e comportamento à corrosão. Simulações termodinâmicas realizadas no software Pandat indicaram que o B₄C promove a formação de fases ricas em boro e carbono (grafite, B₄C e AlB₁₂), reduzindo a fração da matriz Bcc e complexificando a microestrutura em condições fora do equilíbrio. Experimentalmente, observou-se que a adição de 0,05% de B₄C atua como refinador de grão, produzindo estrutura equiaxial e homogênea. Entretanto, teores superiores (≥0,15%) induziram crescimento colunar e perda de uniformidade. A microdureza apresentou tendência de redução com o aumento do teor de B₄C, em conformidade com a relação de Hall–Petch, devido ao aumento do tamanho de grão. Em contrapartida, o comportamento eletroquímico revelou que a adição de 0,10% de B₄C resultou na melhor resistência à corrosão, associada a maior resistência de polarização, menor densidade de corrente e formação de um filme passivo mais estável. As análises de impedância eletroquímica (EIS) confirmaram que o reforço cerâmico altera a resposta capacitiva da interface metal/eletrólito, sendo o circuito com elemento de fase constante (CPE) o mais representativo. Conclui-se que a adição controlada de pequenas quantidades de B₄C melhora a microestrutura e a resistência à corrosão da liga Cu–Al–Be, desde que seu teor seja mantido em níveis moderados. Esses resultados contribuem para o aprimoramento de ligas com memória de forma à base de cobre, ampliando seu potencial para aplicações estruturais e funcionais. |
| Abstract: | Shape memory alloys (SMAs) based on the Cu–Al–Be system exhibit promising functional properties; however, they are highly sensitive to grain growth, which promotes intergranular fracture and limits their applicability. This study investigated the influence of boron carbide (B₄C) addition as an inoculant in the Cu–11.8Al–0.58Be alloy, focusing on its effects on microstructure, mechanical properties, and corrosion behavior. Thermodynamic simulations performed using the Pandat software indicated that B₄C promotes the formation of boron- and carbon-rich phases (graphite, B₄C, and AlB₁₂), reducing the fraction of the Bcc matrix phase and increasing microstructural complexity under non-equilibrium solidification conditions. Experimentally, the addition of 0.05 wt.% B₄C acted as an effective grain refiner, producing a more homogeneous equiaxed structure. However, higher additions (≥0.15 wt.%) led to columnar grain growth and reduced structural uniformity. Microhardness measurements showed a decreasing trend with increasing B₄C content, consistent with the Hall–Petch relationship due to grain coarsening. Conversely, electrochemical tests revealed that the addition of 0.10 wt.% B₄C provided the best corrosion resistance, with higher polarization resistance, lower corrosion current density, and a more stable passive film formation. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) analyses confirmed that the ceramic reinforcement significantly affects the capacitive behavior of the metal/electrolyte interface, with the constant phase element (CPE) circuit best fitting the experimental data. In conclusion, controlled addition of small amounts of B₄C improves both the microstructural and corrosion properties of Cu–Al–Be alloys, provided its content remains within moderate levels. These results contribute to the development and optimization of copper-based shape memory alloys with enhanced structural and functional performance for technological applications. |
| Palavras-chave: | Ligas com memória de forma Inoculantes Corrosão Shape memory alloys Inoculants Corrosion |
| 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/123456789/37525 |
| Data do documento: | 14-Out-2025 |
| Aparece nas coleções: | Centro de Tecnologia (CT) - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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