Influência da adição de Nb e da atmosfera de solidificação nas propriedades estruturais, térmicas, mecânicas e magnéticas de uma liga Heusler NiMnSn

• Autor(a) principal: Silva, Fernanda de Souza
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPB
• Texto Completo: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/26021
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Ligas Heusler; Transformação de fase; Martensita; Atmosfera controlada; Fundição; Ferromagnético; Heusler alloy; Phase transformation; Martensite; Controlled atmosphere; Casting; Ferromagnetic

As ligas Heusler Ni50Mn50-xYx (Y = Sb, Sn e In) têm chamado atenção de muitos pesquisadores nos últimos anos devido ao seu grande potencial de aplicação. Dentro de algumas faixas críticas de concentração de Y, esses sistemas sofrem uma transformação de fase martensítica de fase cúbica de alta temperatura (austenita) para uma fase ortorrômbica de baixa temperatura (austenita). Notoriamente, avaliando as concentrações, os processos de produção da liga, bem como os tratamentos térmicos aplicados, são possíveis obter propriedades promissoras nesses materiais, incluindo grandes alterações na entropia magnética e a magnetorresistência gigante, por exemplo. No presente trabalho foi relatada uma investigação sistemática das propriedades estrutural, térmica e magnética da liga Heusler Ni50Mn37Sn13 obtida por fusão sem atmosfera controlada e recozimento. Especificamente, foi produzida uma amostra da liga Ni50Mn37Sn13 (porcentagens atômicas - a.%) por fundição por indução e esta foi caracterizada por difração de raio-x, DTA (differential thermal analysis) e magnetometria. Além disso, foi avaliado a influência da adição de Nb ao sistema Heusler NiMnSn, para tanto, foram produzidas 3 ligas NiMnSnNb, de modo que 1%at de nióbio substitua 1%at de Sn na primeira liga, substitua 1%at de Ni na segunda liga e 1%at de Mn na terceira liga. As ligas NiMnSnNb foram produzidas sob atmosfera controlada por argônio e caracterizadas através de difração de raio-x, ensaio de microdureza, EDS (energy dispersive spectroscopy) e magnetização. Com relação ao processamento da liga NiMnSn sem controle de atmosfera, nossos resultados revelam que apesar das diferenças nas propriedades estruturais e termomagnéticas entre as regiões superior e inferior do lingote, os valores apresentados para essas propriedades são compatíveis com os verificados na literatura e com a liga de mesma composição produzida em atmosfera controlada. Já a modificação do sistema Heusler NiMnSn com a adição de Nb, revelou que a substituição parcial dos elementos Ni, Mn e Sn por Nb não modificou a microestrutura dendrítica e o ordenamento ferromagnético obtido para as ligas do sistema NiMnSnNb. Foi observado ainda um aumento da microdureza Vickers com a adição de Nb nas ligas. Assim, nossos resultados trazem à tona uma forma interessante de minimizar os custos de processamento da liga do sistema NiMnSn, inerente aos sistemas a vácuo e proteção com gás inerte, bem como, apresentam uma nova alternativa à dopagem da liga NiMnSn, como forma de modificar as propriedades estruturais e magnéticas, parâmetros interessantes para aplicações tecnológicas.