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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.3.2017.tde-27072017-090050
Document
Author
Full name
Helio Goldenstein
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 1978
Supervisor
Committee
Falleiros, Ivan Gilberto Sandoval (President)
Guimaraes, Jose Roberto Costa
Pieske, Adolar
Title in Portuguese
Algumas reações de decomposição da martensita de Cu-Al: um estudo de caso.
Keywords in Portuguese
Materiais
Abstract in Portuguese
nicialmente descreve-se o Sistema Cu-A1 e as fases que ocorrem do lado rico em cobre; em seguida faz-se uma revisão sobre as reações de decomposição da fase ? de alta temperatura no resfriamento e sobre as reações de decomposição da martensita ?'? no revenido. Faz-se também a revisão de alguns conceitos teóricos sobre interfaces e estabilidade das microestruturas. Estudou-se, na parte experimental, a decomposição isotérmica (revenido) da martensita ?'? de duas ligas hipoeutetóides em temperaturas que correspondem aos campos ? + ?? (520 ºC) e ? + ? (650 ºC) do diagrama Cu-A1. Realizaram-se ainda experiências de solubilização no campo ? + ? a 576 ºC da estrutura ? + ?? obtida pelo revenido por 90 minutos a 520 ºC. No revenido a 520 ºC da martensita ?'? de ambas as ligas observou-se inicialmente a precipitação de alotriomorfos de fase ? em contornos de grão, a reversão parcial da martensita para fase ?? , e transformação in situ da martensita em fase ? supersaturada, que gradualmente passa a fase ? de equilíbrio. Com tempos maiores, observou-se a decomposição da fase ?? em ?? e? . A fase ? tem a forma de plaquetas que mantém planos de hábito herdados da martensita. A fase ?? precipita como glóbulos que coalescem sem formar contornos de grão, formando lamelas de interface lisas entre as plaquetas de ? . A estrutura ? + ?? não coalesce nem esferoidiza para os tempos estudados, o que pode ser explicado pela existência de interfaces ? / ?? , e ? / ?? de baixa energia. Para se estudar a existência de interfaces de baixa energia entre a fase ? da transformação in situ e a fase ? da reversão da martensita, realizou-se a decomposição da martensita no campo ? + ? .Observou-se que a fase ? resultante de transformação in situ mantém os planos de hábito da martensita; as plaquetas de fase ? coalescem sem esferoidizar, mantendo interfaces retas com a fase ? e os mesmos planos de hábito que a martensita obtida pelo resfriamento da fase ? de reversão. Cada grão de ? original dá origem a apenas um grão de ? , com a mesma orientação cristalográfica. Para estudar a existência de interfaces de baixa energia entre as fases ?? e ?? e de ambas com fase ? , realizou-se a solubilização no campo ? + ? da estrutura ? + ?? obtida por revenido. Verificou-se que a fase ? precipita no interior da fase ?? na forma de glóbulos, que depois crescem dissolvendo parcialmente a fase ? . As interfaces ? / ? mantém-se planas e as plaquetas de ? mantém os planos de hábito herdados da martensita. Cada antigo grão de ? dá origem a um grão de ? com a mesma orientação. Discutiu-se os resultados sob o ponto de vista da relação entre morfologia e a natureza das interfaces. Concluiu-se que os resultados podem ser explicados pela existência de interfaces ? / ?? , ? / ?? e ? / ? de baixa energia em algumas direções e interfaces ?? / ?? e ?? / ? em todas as direções. Discutiu-se ainda a origem de relações de orientação entre os reticulados que correspondem a interfaces de baixa energia.
Title in English
Some decomposition reactions of de Beta-prime martensite in Cu-Al: a morphological study.
Keywords in English
Beta-prime Cu-Al martensite
Tempering reactions of Cu-Al martensite
Abstract in English
The Cu-Al system, in the copper-rich side, is described. The reactions that occur during decomposition of the high temperature ? phase, as well as the decomposition of the ?'? martensite during tempering, are reviewed. Some theoretical concepts about interfaces and microstructural stability are also reviewed. In the experimental part of this dissertation, the isothermal decomposition (tempering) of the ?'? martensite is studied in two hipoeutectoid alloys, at temperature in the ? + ?? field (520 ºC) and in the ? + ? field (650 ºC) of the Cu-Al equilibrium diagram. Experiments on the solubilization of the ? + ?? structure obtained by tempering, in the ? + ? field of the equilibrium diagram at 576 ºC, are also made. During tempering at 520 ºC of the ?'? martensite, for both alloys, it was initially observed the precipitation of ? phase alotriomorphs in grain boundaries, the partial reversion of the martensite ?? phase, and the transformation "in situ" of the martensite to supersaturated ? phase, which gradually becomes equilibrium ? phase. Later it was observed the decomposition of the ?? phase to ?? and ? phases. The "in situ" formed ? phase is plate-like, and maintain the habit plane of the martensite. The ?? phase precipitates as globules, which coalesce without leaving grain boundaries, forming lamellas between ? plates, with smoth inbterfaces. The ? + ?? structure neither coarsen nor spheroidizes for the studied periods of times. The results can be explained by the existence of low energy ? / ?? and ? / ?? interfaces. Experiments on the decomposition of the martensite in the ? + ? field were made to check the existence of low energy interfaces between the "in situ" transformed ? phase and the ? phase from the martensite reversion. It was observed that ? phase plates maintain the martensite habit planes. The plates coarsen without spheroidizing, but maintaining straight interfaces with the ? phase, and with the same habit plane of the martensite that results from the quenching of the ? phase from the reversion. Each ? grain originates only one new ? grain, with the same crystallographic orientation. Experiments on the solubilization in the ? + ? field of the ? + ?? structures obtained by tempering were made in order to study the existence of low energy interfaces between the ?? and ?? phases, and between both and the ? phase. It was observed that the ? phase precipitates inside the ?? as globules which later grow, dissolving partially the ? phase. The ? / ? interfaces stay straight and the ? plates maintain their habit planes. Each original ? grain originates one new ? grain with the same orientation. The results were discussed by relating the morphologies to the nature of the interfaces. It was concluded that the results could be explained by the existence of low energy ? / ?? , ? / ?? and ? / ? interfaces on some directions, and ?? / ?? and ?? / ? interfaces in all directions. The origins of the lattices orientation relationships that gives low energy interfaces are discussed.
 
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Publishing Date
2017-07-27
 
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