Microestrutura e resistência à flexão da liga Vitreloy® 106A com diferentes teores de oxigênio e microadição de ítrio

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Teixeira, Camila Aguiar
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: bending test; bulk metallic glass; ensaio de flexão; fracture; fratura; ítrio; oxigênio; oxygen; vidros metálicos maciços; yttrium
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-04092020-145939/

Os vidros metálicos maciços (VMMs) à base de zircônio se destacam por exibirem elevada tendência à formação vítrea (TFV), alta estabilidade térmica e excelentes propriedades mecânicas. No entanto, a contaminação por oxigênio afeta de maneira significativa tanto sua TFV quanto suas propriedades mecânicas. A presença de oxigênio favorece o mecanismo de cristalização e, quando em solução na matriz, causa fragilização da mesma. A presente dissertação de mestrado avaliou a influência de diferentes teores de oxigênio, 150 a 2000 ppm (parte por milhão em peso), na TFV e propriedades mecânicas, por ensaio de flexão, do VMM Vitreloy® 106a (Vit 106a). Além disso, com o objetivo de reduzir os efeitos negativos do oxigênio, estudou-se influência da adição de ítrio (estequiométrico ao teor de oxigênio de 1000 ppm) na TFV e no comportamento mecânico da Vit 106a quando submetida à flexão. As análises microestruturais revelaram um aumento da fração cristalina com o aumento do teor de oxigênio. O padrão de difração apontou a presença da conhecida fase \"big cube\" para as amostras com 900, 1000 e 2000 ppm. Ensaios de flexão exibiram uma redução de resistência à fratura e ductilidade, e, para teores maiores que 900 ppm, a deformação plástica foi imperceptível. Análises da superfície de fratura sugerem que a presença de oxigênio desestabiliza o processo de deformação plástica da Vit 106a e os cristais formados, possivelmente contribuem para acelerar o processo de fratura catastrófica. Para a amostra dopada com ítrio, as análises microestruturais e padrão de difração revelaram a formação exclusiva de óxido de ítrio, assim como, uma melhora da TFV da liga. Ensaios de flexão mostraram uma significativa melhora na resistência à fratura e certa deformação plástica. Análises da superfície de fratura sugerem que a adição de ítrio ajudou na estabilização do processo de cisalhamento da banda de principal e o óxido de ítrio parece também atuar como obstáculo para sua propagação.