Projeção liquidus do sistema Ta-Ge-B
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) |
Texto Completo: | https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3337 |
Resumo: | O progresso tecnológico da atualidade tem demandado materiais que possam manter as suas propriedades e integridade física e química quando submetidos a grandes esforços mecânicos por longos períodos e temperaturas elevadas. As superligas à base de Ni per tencem a uma classe de materiais atualmente usados nessas condições, mas tem chegado ao seu limite de desenvolvimento e, por isso, há uma demanda de materiais que possam complementá-las. Dentre os materiais com este potencial estão aqueles constituídos de mi croestruturas multifásicas de MR (Metais Refratários) em equilíbrio termodinâmico com intermetálicos. Os resultados mais promissores têm sido obtidos com as ligas baseadas em Nb-Si-B ou Mo-Si-B. Um bom exemplo é a fase MoSi2, pois apresenta um alto ponto de fusão, 2020 °C, e excelente resistência à oxidação em altas temperaturas, no entanto, sua tenacidade e resistência mecânica são baixas, mas se essa fase entrar em equilíbrio termo dinâmico com um metal refratário, este metal pode conferir a ductibilidade necessária a liga. Devido às semelhanças na estrutura química existentes entre os pares Nb, Si e Ta, Ge, esse par de elementos químicos apresentados por último pode ser usado para estabi lizar uma microestrutura desejada e, além disso, podem controlar a difusão e resistência à oxidação. Assim, o estudo do sistema Ta-Ge-B pode ser importante para auxiliar no desenvolvimento destas ligas principalmente, se associado a modelagem termodinâmica pelo método CALPHAD. Não foram encontradas na literatura, informações sobre a pro jeção liquidus ou modelagem termodinâmica do sistema Ta-Ge-B . Assim, este trabalho apresenta o estudo experimental da projeção liquidus do sistema Ta-Ge-B através da aná lise da estrutura de solidificação de 17 ligas associada aos cálculos termodinâmicos pelo método CALPHAD. Como resultado, uma proposta parcial para a projeção liquidus é apresentada pela primeira vez na literatura. |
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2022-07-052022-08-012022-08-01T19:39:46Z2022-08-01T19:39:46Zhttps://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3337O progresso tecnológico da atualidade tem demandado materiais que possam manter as suas propriedades e integridade física e química quando submetidos a grandes esforços mecânicos por longos períodos e temperaturas elevadas. As superligas à base de Ni per tencem a uma classe de materiais atualmente usados nessas condições, mas tem chegado ao seu limite de desenvolvimento e, por isso, há uma demanda de materiais que possam complementá-las. Dentre os materiais com este potencial estão aqueles constituídos de mi croestruturas multifásicas de MR (Metais Refratários) em equilíbrio termodinâmico com intermetálicos. Os resultados mais promissores têm sido obtidos com as ligas baseadas em Nb-Si-B ou Mo-Si-B. Um bom exemplo é a fase MoSi2, pois apresenta um alto ponto de fusão, 2020 °C, e excelente resistência à oxidação em altas temperaturas, no entanto, sua tenacidade e resistência mecânica são baixas, mas se essa fase entrar em equilíbrio termo dinâmico com um metal refratário, este metal pode conferir a ductibilidade necessária a liga. Devido às semelhanças na estrutura química existentes entre os pares Nb, Si e Ta, Ge, esse par de elementos químicos apresentados por último pode ser usado para estabi lizar uma microestrutura desejada e, além disso, podem controlar a difusão e resistência à oxidação. Assim, o estudo do sistema Ta-Ge-B pode ser importante para auxiliar no desenvolvimento destas ligas principalmente, se associado a modelagem termodinâmica pelo método CALPHAD. Não foram encontradas na literatura, informações sobre a pro jeção liquidus ou modelagem termodinâmica do sistema Ta-Ge-B . Assim, este trabalho apresenta o estudo experimental da projeção liquidus do sistema Ta-Ge-B através da aná lise da estrutura de solidificação de 17 ligas associada aos cálculos termodinâmicos pelo método CALPHAD. Como resultado, uma proposta parcial para a projeção liquidus é apresentada pela primeira vez na literatura.Current technological progress has demanded materials that can maintain their physi cal and chemical properties and integrity when submitted to high mechanical stress for long periods and high temperatures. Ni-based superalloys belong to a class of materials currently used in these conditions, but they have reached their limit of development and, therefore, there is a demand for materials that can complement them. Among the materials with this potential it can be highlighted those based on multiphase microstructures of MR (Refractory Metals) in thermodynamic equilibrium with intermetallics. The most promis ing results have been obtained with alloys based on Nb-Si-B or Mo-Si-B. A good example is the MoSi2 phase, as it has a high melting point, 2020 °C, and excellent resistance to oxi dation at high temperatures, however, its toughness and mechanical strength are low, but if this phase reaches thermodynamic equilibrium with a refractory metal, this metal can impart the necessary ductility to the alloy. Due to the similarities in chemical structure existing between the pairs Nb, Si and Ta, Ge, this last pair of chemical elements can be used to stabilize a desired microstructure and, in addition, they can control diffusion and oxidation resistance. Thus, the study of the Ta-Ge-B system can be important to assist in the development of these alloys, especially if associated with thermodynamic modeling by the CALPHAD method. No information on the liquidus projection or thermodynamic modeling of the Ta-Ge-B system was found in the literature. Thus, this work presents the experimental study of the liquidus projection of the Ta-Ge-B system through the analy sis of the solification structure of 17 alloys associated with thermodynamic calculations by the CALPHAD method. As a result, a partial proposal for the liquidus projection is presented for the first time in the literature.porUniversidade Federal de ItajubáPrograma de Pós-Graduação: Mestrado Profissional - Engenharia de MateriaisUNIFEIBrasilIEM - Instituto de Engenharia MecânicaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALÚRGICAMétodo CALPHADSistema Ta-Ge-BProjeção liquidus do sistema Ta-Ge-Binfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisSILVA, Antônio Augusto Araújo Pinto dahttp://lattes.cnpq.br/5987507444798005DAVID, Nicolashttp://lattes.cnpq.br/6731138884802108VILAS BOAS, Sebastião BrunoVILAS BOAS, Sebastião Bruno. Projeção liquidus do sistema Ta-Ge-B. 2022. 66 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Engenharia de Materiais) - Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2022.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)instname:Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)instacron:UNIFEILICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/3337/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ORIGINALDissertação_2022100.pdfDissertação_2022100.pdfapplication/pdf28114633https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/3337/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o_2022100.pdf266fa5970feb70e50760722aa000388fMD51123456789/33372022-09-21 11:04:19.706oai:repositorio.unifei.edu.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unifei.edu.br/oai/requestrepositorio@unifei.edu.br || geraldocarlos@unifei.edu.bropendoar:70442022-09-21T14:04:19Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) - Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)false |
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