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Roberto Braga Figueiredohttp://lattes.cnpq.br/6044618188125307Augusta Cerceau Isaac NetaWitor WolfSergio Neves MonteiroConrado Ramos Moreira AfonsoMegumi Kawasakihttp://lattes.cnpq.br/7437504586880296Moara Marques de Castro2021-07-07T17:44:00Z2021-07-07T17:44:00Z2021-05-20http://hdl.handle.net/1843/36681https://orcid.org/0000-0002-1663-2833High-pressure torsion (HPT) is a well-established severe plastic deformation technique for achieving substantial grain refinement and improving mechanical resistance in metallic materials. Besides, HPT can also consolidate metallic particles into a bulk solid disc and incorporate other materials (as hard materials, bioactive materials or other metallic materials) to tailor a variety of hybrids. The present work explores the fabrication of different magnesium matrix hybrids, developed by blending Mg particles with varying kinds of reinforcement, using HPT processing for consolidation. It is shown that hybrids with mechanical integrity can be fabricated by this method. Different characterization techniques, including optical and electron microscopy, are used to analyse the microstructural evolution of the produced hybrids. Well-dispersed second phase particles within continuous and refined magnesium matrix are obtained. The distribution of phases may be controlled by the amount of rotation imposed during processing. The mechanical properties are evaluated by hardness tests and miniature-tensile tests, showing that the composites might display improved strength and tensile resistance, indicating a good bonding of particles. Evidence of a Hall-Petch break-down was identified in a Mg alloy-alumina hybrid, and higher hardness was achieved in Mg-Zn hybrids due to grain refinement, fragmentation of phases, segregation of alloying elements along grain boundaries and precipitation of intermetallics. The hybrids produced using high-pressure torsion have different potential applications, including the development of bioactive and biodegradable implants.A torção de alta pressão (HPT) é uma técnica de deformação plástica severa bem estabelecida para alcançar um substancial refino de grãos e melhorar a resistência mecânica em materiais metálicos. Além disso, o HPT também pode transformar partículas metálicas em um disco sólido maciço, podendo ou não conter outros materiais incorporados (ex.: materiais duros, materiais bioativos, outros materiais metálicos, etc.), possibilitando a criação de uma variedade de híbridos. Assim, o presente trabalho explora a fabricação de diferentes híbridos de matriz de magnésio desenvolvidos através do processamento por HPT para misturar e consolidar partículas de Mg com diversos tipos de reforço. É mostrado que esse método permite a fabricação de híbridos com efetiva integridade mecânica. Diferentes técnicas de caracterização, incluindo microscopia óptica e eletrônica, são utilizadas para analisar a evolução microestrutural dos híbridos produzidos. Foram observadas partículas de segunda fase bem dispersas ao longo de uma matriz íntegra e refinada de magnésio. Tal distribuição de fases pode ser controlada pela quantidade de rotações imposta durante o processamento. As propriedades mecânicas são avaliadas por ensaios de dureza e ensaios de tração em miniatura, mostrando que os compósitos podem apresentar melhor dureza e resistência à tração. Os resultados indicaram uma boa aderência das partículas de magnésio. Também foram identificadas evidências de quebra de Hall-Petch em um híbrido da liga de Mg reforçado com alumina, e uma maior dureza foi alcançada em híbridos de Mg-Zn devido ao refino de grãos, fragmentação de fases, segregação de elementos de liga ao longo dos contornos de grãos e precipitação de intermetálicos. Os híbridos de Mg produzidos por HPT têm diferentes aplicações potenciais, incluindo o desenvolvimento de implantes bioativos e biodegradáveis.CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoFAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas GeraisCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorengUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica, Materiais e de MinasUFMGBrasilENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA METALÚRGICAPrograma Institucional de Internacionalização – CAPES - PrInthttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/pt/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia metalúrgicaMetalurgia físicaDeformações e tensõesMagnésioNanostructured compositesMagnesiumHigh-pressure torsionHybridsParticles consolidationDevelopment of magnesium-based hybrids through high-pressure torsionDesenvolvimento de híbridos a base de magnésio através de torsão sob elevada pressãoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALMoara M Castro_Development of magnesium-based hybrids through high-pressure torsion_UFMG_2021.pdfMoara M Castro_Development of magnesium-based hybrids through high-pressure torsion_UFMG_2021.pdfapplication/pdf9101149https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/36681/1/Moara%20M%20Castro_Development%20of%20magnesium-based%20hybrids%20through%20high-pressure%20torsion_UFMG_2021.pdf62b5d383c9420f17ba5aab57b6d92d15MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8805https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/36681/2/license_rdf00e5e6a57d5512d202d12cb48704dfd6MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82119https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/36681/3/license.txt34badce4be7e31e3adb4575ae96af679MD531843/366812021-07-07 14:44:00.576oai:repositorio.ufmg.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2021-07-07T17:44Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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