Dissertação de Mestrado

A cinética da transformação de fase UAl₃ + Al → UAl₄ foi estudada em duas ligas Al-U, com 31,4 % e 33,4 % U em peso respectivamente, através de metalografia quantitativa. Os resultados mostraram que esta transformação é um processo de nucleação e crescimento termicamente ativado, com a nucleação ocorrendo heterogeneamente nas interfaces UAl₃/AI(∞) e o crescimento sendo controlado por difusão em volume. A energia de ativação empírica do processo foi determinada, cujo valor médio é da ordem de 54,8 kcal/mol. Foi verificado que a cinética de crescimento da fase UAl₄ obedece uma lei parabólica. As interfaces UAl₄/ UAl₃ e UAl₄/Al(∞) migram em direções opostas, sendo que a velocidade da interface UAl₄/ UAl₃ é aproximadamente cinco vezes maior que aquela da interface UAl₄/Al(∞). O coeficiente de difusão química do Al e do U na fase UAl₄ foi avaliado ser da ordem de 10^-9 cm ²/s a 600°C.

The kinetics of phase transformation UAl₃ + Al → UAl₄ of two Al-U alloys, with 31.4 and 33.4 wt % U respectively, was studied by quantitative microscopy. The results have shown that this transformation is a nucleation and thermally activated growth process. The nucleation occurs heterogeneously at the UAl₃/AI(∞) interfaces and growth is controlled by volume diffusion. The empirical activation energy of the process was determined, whose mean value is of about 54.8 kcal/mol. It was verified that a parabolic growth law is obeyed. The UAl₄/ UAl₃ and UAl₄/Al(∞) interfaces migrates in opposite directions, with the UAl₄/ UAl₃ interface velocity was approximately 5 times greater than that of UAl₄/Al(∞) interface. The chemical diffusion coefficient of Al and U in the UAl₄ phase were evaluated to be of the order of 10^-9 cm ²/s at 600°C.