Deposição de vidro metálico pelo processo TIG
Ano de defesa: | 2020 |
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Resumo: | Orientador: Prof. Dr. Alejandro Andrés Zúñiga Páez |
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Deposição de vidro metálico pelo processo TIGCu-Zr-AlREVESTIMENTOSBRASAGEMEQUAÇÃO DE JHONSON MEHL AVRAMI KOLMOGOROVMODELOS ANALÍTICOS DE ROSENTHALCLADINGBRAZINGPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS - UFABCOrientador: Prof. Dr. Alejandro Andrés Zúñiga PáezDissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Santo André, 2020.Vidros Metálicos (VM) exibem várias propriedades de interesse tecnológico, porém, seu uso ainda é limitado pelas reduzidas dimensões com as quais podem ser fabricados. Para contornar essa realidade, são desenvolvidos vários métodos de união destes materiais com ligas convencionais, sendo alguns exemplos a soldagem por feixe de elétrons, por LASER e a brasagem em forno. Todavia, tais processos demandam instalações complexas que impedem seu emprego fora de grandes centros tecnológicos. Oposto a isto, um processo versátil e que pode ser empregado na brasagem é o Soldagem a Arco com eletrodo de Tungstênio e proteção Gasosa (SATG). Por isso, emprega-se de um equipamento SATG para revestir por brasagem um substrato de aço carbono com a liga Cu47.5Zr47.5Al5 , visando obter estrutura parcialmente amorfa e boa união metalúrgica. Com este procedimento espera-se unir as propriedades de interesse da liga amorfa com a versatilidade do aço carbono como material estrutural em aplicações que necessitem de grandes estruturas (de aço carbono) revestidas com VM para resistir a ambientes agressivos, situações típicas nas indústrias químicas e petroquímicas. Para avaliar esta proposta realizaram-se dois testes com corrente convencional nas configurações de junta sobreposta e revestimento e outros três para revestimento, com três intensidades de corrente pulsada. Em seguida obteve-se a Taxa Crítica de Resfriamento (RC) do VM, o ciclo térmico de revestimento e analisaram-se as amostras por microscopia, ótica e eletrônica, espectroscopia de raios¿X, ensaio de dureza e de cisalhamento. O VM não apresentou molhabilidade e capilaridade necessárias à união com junta sobreposta. Já na operação de revestimento, com o incremento da intensidade de corrente, obteve-se boa união metalúrgica entre depósito e substrato, porém, com estrutura totalmente compósita e, no caso extremo, cristalização excessiva do VM com trincas no depósito e fragilização por cobre no aço carbono. O ciclo térmico calculado forneceu uma taxa de resfriamento superior à identificada nos depósitos, essa divergência ocorreu por conta da interface entre depósito e substrato e da diferença de propriedades térmicas entre o depósito e substrato não contemplada pelo modelo empregado.Metallic glasses (MG) exhibit several properties of technological interest, however, their use is still limited by the small dimensions with which they can be manufactured. To circumvent this reality, several methods of joining these materials with conventional alloys are developed, with some examples being electron beam welding, LASER welding and oven brazing. However, such processes require complex installations that prevent their use outside major technological centers. Opposite to this, a versatile process that can be used in brazing is Tungsten Inert Gas (TIG). For this reason, and given the potential for expanding MG applications, it is proposed to use a TIG equipment to braze the Cu47.5Zr47.5Al5 alloy on carbon steel, in order to obtain partially amorphous structure and good metallurgical union. To evaluate this proposal, two tests were carried out with conventional current in the overlapping and cladding configurations and another three for cladding, with three pulsed current intensities. Then, the Critical Cooling Rate of the MG was obtained, the thermal cycle of coating and the samples were analyzed by microscopy, optical and electronic, X-ray spectroscopy, hardness and shear tests. The MG did not show the wettability and capillarity necessary for joining with an overlapping joint. While in coating operation, with the increase of current intensity, a good metallurgical union between deposit and substrate was obtained, however, with a fully composite structure and, in the extreme case, excessive crystallization of the MG with cracks in the deposit and embrittlement by copper of carbon steel. The calculated thermal cycle provided a cooling rate higher than that identified in the deposits, this divergence occurred due to the interface between deposit and substrate and the difference in thermal properties between the MG and substrate not contemplated by the model employed.Zúñiga Páez, Alejandro AndrésDel Conte, Erik GustavoTriveño Rios, CarlosCosta, Dênis de Almeida2020info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf163 f. : il.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122062http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122062&midiaext=79088http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122062&midiaext=79087Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=122062porreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-03-18T16:32:28Zoai:BDTD:122062Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2022-03-18T16:32:28Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false |
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