Avaliação microestrutural e mecânica de chapas de TI-16NB obtidas por tape casting
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Data
2022-02-04Primeiro membro da banca
Dorneles, Lucio Strazzabosco
Segundo membro da banca
Nunes, Rafael Menezes
Metadata
Mostrar registro completoResumo
O 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.
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