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Dissertação de Mestrado
DOI
Documento
Autor
Nome completo
Nélson Delfino de Campos Neto
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2018
Orientador
Banca examinadora
Oliveira, Marcelo Falcão de (Presidente)
Afonso, Conrado Ramos Moreira
Zepon, Guilherme
Título em português
Influência do oxigênio na formação de fases nas ligas Zr48Cu46,5Al4Nb1,5 e Zr52,5Cu17,9Ni14,6Al10Ti5 solidificadas rapidamente
Palavras-chave em português
oxigênio
vidros metálicos
Zr48Cu46,5Al4Nb1,5
Zr52,5Cu17,9Ni14,6Al10Ti5
Resumo em português
A falta de ordenamento atômico de longo alcance dos vidros metálicos produz propriedades superiores em comparação com as mesmas ligas em condição cristalina. Ligas amorfas à base de Zr se oxidam facilmente, tornando-se frágeis, além do aumento do oxigênio levar a um aumento na taxa crítica de resfriamento necessário para a formação de vidro. O presente estudo mostrou a influência do oxigênio e da taxa de resfriamento (representada pelo diâmetro da amostra) na formação de fases cristalinas em duas ligas amorfas baseadas em Zr: Zr48Cu46,5Al4Nb1,5 e Zr52,5Cu17,9Ni14,6Al10Ti5 (Vit 105). As amostras de cada liga foram produzidas por fusão à arco elétrico com coquilhamento em molde de cobre refrigerado à água obtendo-se amostras de 2, 3, 4, 5 e 6 mm de diâmetro. As técnicas de caracterização empregadas foram medidas de oxigênio em equipamento LECO pelo princípio de fusão em gás inerte, quantificação da fração amorfa por análise de imagem de microscopia ótica, identificação das fases cristalinas por difração de raios-X (DRX) convencional e síncrotron, realização de refinamento Rietveld para quantificação da fração amorfa pelo método do grau de cristalinidade no software TOPAS e da fração das fases cristalinas, análises de microscopias eletrônicas de varredura (MEV) e de transmissão (MET). A fração amorfa formada nas ligas tende a diminuir com o aumento do oxigênio e com o aumento do diâmetro da amostra. Foram criados os mapas de formação de fases para ambas as ligas, onde observou-se que a liga Vit 105 possui uma maior tendência de formação vítrea (TFV) do que a liga Zr48Cu46,5Al4Nb1,5.
Título em inglês
Oxygen influence on phases formation in Zr48Cu46.5Al4Nb1.5 and Zr52.5Cu17.9Ni14.6Al10Ti5 alloys rapidly quenched
Palavras-chave em inglês
bulk metallic glasses
oxygen
Zr48Cu46.5Al4Nb1.5
Zr52.5Cu17.9Ni14.6Al10Ti5
Resumo em inglês
The lack of long-range atomic ordering in metallic glasses produces better properties when compared with the same alloys in crystalline condition. Zr-based amorphous alloys easily oxidize and becomes brittle with oxygen increases, leading to an increase in the critical cooling rate required for glass formation. This study aimed to analyze the influence of oxygen and cooling rate (represented as sample diameter) on the crystalline phase formation in two amorphous alloys based on Zr: Zr48Cu46.5Al4Nb1.5 and Zr52.5Cu17.9Ni14.6Al10Ti5 (Vit 105). The samples were produced by electric arc-melting followed by suction casting in a water-cooled copper mold producing samples with 2, 3, 4, 5 and 6 mm in diameter. The characterization techniques used were: oxygen measurement in LECO equipment by the fusion inert gas principle, optical microscopy to amorphous fraction quantification by image analysis, conventional and synchrotron X-ray diffraction (XRD) to identification of crystalline phases by Rietveld refinement with quantification of the amorphous fraction by the degree of crystallinity method on TOPAS software along with quantification of crystalline phases, scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The amorphous fraction formed in the alloys tended to decrease with increasing oxygen content and sample diameter. Phase formation maps were created for both alloys, where it was observed that Vit 105 alloy has a higher glass forming ability (GFA) than Zr48Cu46.5Al4Nb1.5 alloy.
 
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Data de Publicação
2019-08-26
 
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