Equilíbrio e transformação de fases na região rica em Zr do sistema Al-V-Zr
| Ano de defesa: | 2024 |
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| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/97/97134/tde-25062025-125703/ |
Resumo: | Ligas de alta entropia (High Entropy Alloys) contendo Al e metais refratários são promissores materiais estruturais para aplicações aeroespaciais, complementares às superligas à base de Ni. O conhecimento acerca das relações de fases no sistema Al-V-Zr corresponde a uma importante contribuição para o desenvolvimento dessas ligas, especialmente para os trabalhos ligados a construção de base de dados termodinâmicos. No presente trabalho, a investigação do equilíbrio de fases, na região rica em Zr do sistema Al- V-Zr, foi realizada experimentalmente através da fusão de amostras em forno a arco, seguida por tratamentos térmicos que variaram de 950 a 1250 °C, durante períodos de 2 a 10 dias sob vácuo, caracterização microestrutural usando microscopia eletrônica de varredura (MEV), microanálise eletrônica por espectroscopia de energia dispersiva (EDS), difração de elétrons retroespalhados (EBSD) e difratometria de raios X (DRX). Os resultados obtidos permitiram o conhecimento mais preciso das relações de fases neste sistema, elucidando questões advindas de estudos anteriores. Assim, foi observado que Zr5Al3-rt (D88) e Zr2V (protótipo Ti2Ni) são fases que não são estáveis nos respectivos binários, e são provavelmente estabilizadas por elementos intersticiais, principalmente oxigênio. A fase ternária Zr13V2Al5 não foi encontrada no equilíbrio a 1100 °C, corroborando com resultados anteriores do autor no intervalo de 1050 a 1200 °C, e divergindo das propostas de Raman (1966) e Guzei (1993) acerca do ternário. Por fim, é sugerido que os produtos de transformação da fase (Zr)-ht sejam (Zr)-rt e, dependendo da composição, Zr2Al e/ou ZrV2, mas análises via MET, já planejadas, ainda confirmarão esta questão. |
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Equilíbrio e transformação de fases na região rica em Zr do sistema Al-V-ZrEquilibrium and phase transformation in the Zr-rich region of the Al-V-Zr systemAl-V-ZrAl-V-ZrDiagrama de fasesHigh entropy alloysIsothermal section at 1100°CLigas de alta entropiaPhase diagramSeção isotérmica a 1100°CLigas de alta entropia (High Entropy Alloys) contendo Al e metais refratários são promissores materiais estruturais para aplicações aeroespaciais, complementares às superligas à base de Ni. O conhecimento acerca das relações de fases no sistema Al-V-Zr corresponde a uma importante contribuição para o desenvolvimento dessas ligas, especialmente para os trabalhos ligados a construção de base de dados termodinâmicos. No presente trabalho, a investigação do equilíbrio de fases, na região rica em Zr do sistema Al- V-Zr, foi realizada experimentalmente através da fusão de amostras em forno a arco, seguida por tratamentos térmicos que variaram de 950 a 1250 °C, durante períodos de 2 a 10 dias sob vácuo, caracterização microestrutural usando microscopia eletrônica de varredura (MEV), microanálise eletrônica por espectroscopia de energia dispersiva (EDS), difração de elétrons retroespalhados (EBSD) e difratometria de raios X (DRX). Os resultados obtidos permitiram o conhecimento mais preciso das relações de fases neste sistema, elucidando questões advindas de estudos anteriores. Assim, foi observado que Zr5Al3-rt (D88) e Zr2V (protótipo Ti2Ni) são fases que não são estáveis nos respectivos binários, e são provavelmente estabilizadas por elementos intersticiais, principalmente oxigênio. A fase ternária Zr13V2Al5 não foi encontrada no equilíbrio a 1100 °C, corroborando com resultados anteriores do autor no intervalo de 1050 a 1200 °C, e divergindo das propostas de Raman (1966) e Guzei (1993) acerca do ternário. Por fim, é sugerido que os produtos de transformação da fase (Zr)-ht sejam (Zr)-rt e, dependendo da composição, Zr2Al e/ou ZrV2, mas análises via MET, já planejadas, ainda confirmarão esta questão.High entropy alloys containing Al and refractory metals are promising structural materials for aerospace applications, complementary to Ni-based superalloys. Knowledge about phase relations in the Al-V-Zr system represents an important contribution to the development of these alloys, especially for improvement of thermodynamic databases. In the present work, the investigation of phase equilibria in the Zr-rich region of the Al-V-Zr system was carried out experimentally by arc-melting samples, followed by heat treatments that varied from 950 to 1250 °C, during periods of 2 to 10 days under vacuum, microstructural characterization using scanning electron microscopy (SEM), electron microanalysis by energy dispersive spectroscopy (EDS), electron backscatter diffraction (EBSD) and X-ray diffractometry (XRD). The obtained results allowed more precise knowledge of the phase relations in this system, elucidating questions arising from previous studies. Thus, it was observed that Zr5Al3-rt (D88) and Zr2V (Ti2Ni prototype) are phases that are not stable in the respective binaries, and are probably stabilized by interstitial elements, mainly oxygen. The ternary phase Zr13V2Al5 was not found in equilibrated samples at 1100 °C, corroborating the author\'s previous results in the range of 1050 to 1200 °C, and diverging from the proposals of Raman (1966) and Guzei (1993) regarding this ternary phase. Finally, it is suggested that the transformation products of the (Zr)-ht phase are (Zr)-rt and, depending on the composition, Zr2Al and/or ZrV2, but analyzes via TEM, already planned, will still confirm these findings.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPCoelho, Gilberto CarvalhoBarros, Caio Simão de2024-03-08info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/97/97134/tde-25062025-125703/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-06-25T16:00:02Zoai:teses.usp.br:tde-25062025-125703Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-06-25T16:00:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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