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Use este identificador para citar ou linkar para este item: 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

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