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dc.creatorSantos, Diego Michael Cornelius dos
dc.date.accessioned2022-05-23T19:16:43Z
dc.date.available2022-05-23T19:16:43Z
dc.date.issued2022-02-04
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/24422
dc.description.abstractTitanium and its alloys allow a wide range of applications as they have a distinct combination of characteristics, such as low density, high mechanical strength and excellent corrosion resistance. In addition, they also allow the combination of different phases and microstructures, which can be obtained as a function of the addition of alloying elements and through different processing parameters. In this context, the aim of this work has been the microstructural and mechanical evaluation of the Ti-16Nb alloy obtained by tape casting, having as object of comparison the different sintering temperatures and size of the niobium particles. The work was carried out through the development of five steps: i) preparation of powders and organic binders, which involves the separation and mixing of materials; ii) molding and cutting of samples; iii) sintering according to heating and cooling rates, temperatures and exposure time; iv) metallographic preparation, performed by grinding and polishing the samples v) metallographic and mechanical characterization, which involves optical and electronic microscopy tests, energy dispersive spectroscopy, X-ray diffractometry and Vickers hardness test. Regarding the evaluation of the samples, the results show that the sintering temperature is an important parameter, because at higher temperatures the samples showed greater changes in the microstructure and in the phases present in the alloy. The size of the niobium particle also influenced the study, and the samples with smaller particles were the ones that showed greater hardness and less porosity. In general, the porosity of the samples was between 30.8% and 14.1% and it decreased as the sintering temperature increased, contrary to what occurred with the hardness, which increased as the samples were sintered at higher temperatures. Microscopic evaluation showed few microstructural changes in samples sintered at 900 °C and 1000 °C, while at temperatures of 1100 °C and 1200 °C there was greater densification of the alloy and an increase in the  phase content of titanium in the samples. The mapping of the elements carried out in the energy dispersive spectroscopy test allowed us to determine that the  phase of titanium is rich in niobium, with this diffusion occurring more significantly at 1200 °C. X-ray diffraction highlighted the influence of temperature and particle size on the emergence of the  phase. Finally, Vickers hardness tests show that samples sintered at higher temperatures and with smaller grains have higher hardness values.eng
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectLiga de titâniopor
dc.subjectTi-Nbpor
dc.subjectTape castingpor
dc.subjectChapas finaspor
dc.subjectTitanium alloyeng
dc.titleAvaliação microestrutural e mecânica de chapas de TI-16NB obtidas por tape castingpor
dc.title.alternativeMicrostructural and mechanical evaluation of TI-16NB sheets obtained by tape castingeng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoO titânio e suas ligas permitem uma vasta gama de aplicações pois apresentam uma combinação distinta de características, como baixa densidade, elevada resistência mecânica e excelente resistência à corrosão. Além disso, permitem também a combinação de diferentes fases e microestruturas, que podem ser obtidas em função da adição de elementos de liga e por meio de diferentes parâmetros de processamento. Neste contexto, o objetivo desta dissertação consiste na avaliação microestrutural e mecânica da liga de Ti-16Nb obtida por tape casting, tendo como objeto de comparação as variadas temperaturas de sinterização e tamanho das partículas de nióbio. O trabalho foi realizado por meio do desenvolvimento de cinco etapas: i) preparação dos pós e aglutinantes orgânicos, que envolve a separação e mistura dos materiais; ii) moldagem e corte das amostras; iii) sinterização conforme as taxas de aquecimento e resfriamento, temperaturas e tempo de exposição; iv) preparação metalográfica, realizada por meio do lixamento e polimento das amostras v) caracterização metalográfica e mecânica, que envolve os ensaios de microscopia ótica e eletrônica, espectroscopia por energia dispersiva, difratometria de raios-X e ensaio de dureza Vickers. Em relação a avaliação das amostras, os resultados mostram que a temperatura de sinterização é um parâmetro importante, pois em temperaturas mais elevadas as amostras apresentaram maiores alterações na microestrutura e nas fases presentes na liga. O tamanho da partícula de nióbio também influenciou no estudo, sendo que as amostras com partículas menores foram as que apresentaram maior dureza e menor porosidade. De uma maneira geral, a porosidade das amostras foi entre 30,8% e 14,1% e ela diminuiu conforme a temperatura de sinterização aumentava, efeito contrário ao que ocorreu com a dureza, que aumentou conforme as amostras foram sendo sinterizadas em temperaturas superiores. A avaliação por microscopia mostrou poucas alterações microestruturais nas amostras sinterizadas a 900 °C e 1000 °C, enquanto que nas temperaturas de 1100 °C e 1200 °C constatou-se maior densificação da liga e um aumento do teor da fase  do titânio nas amostras. Já o mapeamento dos elementos realizado no ensaio de espectroscopia por energia dispersiva, permitiu determinar que a fase β do titânio é rica em nióbio, sendo que esta difusão ocorre de maneira mais significativa a 1200 °C. A difração de raios-X destacou a influência da temperatura e do tamanho das partículas no surgimento da fase β. Por fim, os ensaios de dureza Vickers mostram que as amostras sinterizadas em temperaturas superiores e com grãos menores apresentam maiores valores de dureza.por
dc.contributor.advisor1Daudt, Natália de Freitas
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3938857351102458por
dc.contributor.referee1Dorneles, Lucio Strazzabosco
dc.contributor.referee2Nunes, Rafael Menezes
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7037755575813083por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentEngenharia Elétricapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecânicapor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Tecnologiapor


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