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Title: Caracterização térmica e estrutural de ligas Ni50Ti50-XHfX .at% com efeito memória de forma.
Other Titles: Thermal and structural characterization of Ni50Ti50-XHfX .at% alloys with shape memory effect.
Caracterización térmica y estructural de Aleaciones Ni50Ti50-XHfX .at% con efecto memoria de forma.
???metadata.dc.creator???: SOARES, Roniere Leite.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: CASTRO, Walman Benício de.
???metadata.dc.contributor.referee1???: MACIEL, Theophilo Moura.
???metadata.dc.contributor.referee2???: AMORIM JUNIOR, Wanderley Ferreira de.
Keywords: Arco elétrico;Fusão ao arco de plasma;Liga de memória de forma;Melt-spinning;Electric arc;Plasma arc fusion;Alloy memory form;Melt-spinning;Arco eléctrico;Fusión por arco de plasma;Memoria de aleación molde;Hilado fundido;Ni-Ti-Hf
Issue Date: 28-Feb-2019
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: SOARES,Roniere Leite. Caracterização térmica e estrutural de ligas Ni50Ti50-XHfX .at% com efeito memória de forma. 2019. 380 fl.Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Programa de Pós- Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2019. Disponível em:http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/35685
???metadata.dc.description.resumo???: O presente estudo teve por objetivo central a obtenção de ligas Ni50Ti50-XHfX .at% com EMF por meio de três tipos de processamentos: ( i ) fundição ao arco de plasma (método SPP - Skull Push-Pull) na câmera EDG Discovery All Metal; ( ii ) solidificação rápida pelo método melt-spinning; ( iii ) fusão ao arco elétrico (arc melting). Depois, segue-se a caracterização térmica (por meio da técnica DSC) e microestrutural (por efeito dos ensaios DRX, MO e MEV/EDS). Na caracterização térmica foram registradas e discutidas as temperaturas de transformação [TTs], fluxos de calor [W/g], densidades energéticas [J/g] e histereses térmicas [ΔP e ΔT]. Esses resultados foram correlacionados com as análises qualitatitavas e quantitativas de fases que foram detectadas por meio de DRX nas 5 composições substitucionais estudadas (Hf = 8, 11, 14, 17 e 20 .at%). O método Rietveld foi usado para fazer refinamento de estrutura e determinação de variáveis tais quais densidade específica, percentual de fases, parâmetros de rede [a b c; α ȕ Ȗ], indexação de planos cristalográficos (h k ), cálculo do grau relativo de cristalinidade [Xc] e percentual amorfo, além de mensurar as composições químicas das fases observadas. Com base em regressões não-lineares, os resultados dos experimentos de difração de raios X foram ainda utilizados como ferramenta estatística para estabelecer uma relação matemática entre a distância interplanar [d, Å] & fração de identificação cristalina 1/d2 com o ângulo de Bragg [βș, o]. Posteriormente, as amostras embutidas à frio foram atacadas quimicamente para observação por meio de microscopia óptica (MO) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) a fim de se observar aspectos superficiais, texturas, contornos e tamanhos de grão (largura, comprimento, perímetro e área). A técnica EDS foi usada para determinação da percentagem atômica (.at%) dos elementos das ligas em áreas específicas. Demonstrou-se nesse trabalho que apesar das ligas ricas em Ni terem sido preparadas com a mesma metodologia, mesmos materiais e composições nominais, os resultados térmicos e microestruturais foram considerados bem distintos, com peculiaridades que direcionam a discussão individualizada em cada um dos 3 processamentos.
Abstract: The objective of the present study was to obtain Ni50Ti50-XHfX .at% alloys with EMF by means of three types of processes: (i) plasma arc casting (SPP method) on EDG Discovery camera All Metal ; (ii) fast solidification by the melt spinning method; (iii) arc melting. Then, it continues with the thermal characterization (by means of the DSC technique) and microstructural characterization (by the XRD, OM and SEM/EDS tests). In the thermal characterization were recorded and discussed the transformation temperatures [TTs], heat flows [W/g], energy densities [J/g] and thermal hystereses [ΔP and ΔT]. These results were correlated with qualitative and quantitative phase analyzes that was detected by XRD in the 5 substituting compositions studied (Hf = 8, 11, 14, 17 and 20 .at%). The Rietveld method was used to make structure refinement and to determinate the variables such as specific density, percentage of phases, network parameters [a b c; α ȕ Ȗ], indexing of crystallographic planes (h k ), calculation of the relative degree of crystallinity [Xc] and amorphous percentage, in addition to measuring the chemical compositions of the observed phases. Based on non-linear regressions, the results of the X-ray diffraction experiments were also used as a statistical tool to establish a mathematical relationship between the interplanar distance [d, Å] & crystalline identification fraction 1/d2 with the Bragg angle [2ș, o]. Afete that, the cold-embedded samples were chemically attacked by optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM) with the objetive to observe surface aspects, textures, contours and grain sizes (width, length, perimeter and area). The EDS technique was used to determine the atomic percentage (.at%) of the elements of the alloys in specific areas. It was demonstrated in this work that although Ni-rich alloys were prepared using the same methodology, materials and nominal compositions, the thermal and microstructural results were considered very distinct, with peculiarities that direct us to the individualized discussion in each of the 3 processes.
???metadata.dc.description.resumen???: El objetivo principal del presente estudio fue obtener aleaciones Ni50Ti50-XHfX .at% con EMF a través de tres tipos de procesamiento: (i) fundición por arco de plasma (SPP - método Skull Push-Pull) en la cámara EDG Discovery All Metal; (ii) solidificación rápida mediante el método de hilado en fusión; (iii) fusión al arco eléctrico (arco derritiendo). Luego sigue la caracterización térmica (utilizando la técnica DSC) y microestructural (debido a los efectos de las pruebas XRD, MO y SEM/EDS). En caracterización temperaturas de transformación térmica [TTs], flujos de calor [W/g], densidades de energía [J/g] e histéresis térmica [ΔP y ΔT]. Estos resultados se correlacionaron con resultados cualitativos y Fases cuantitativas que se detectaron mediante XRD en las 5 composiciones. variables sustitucionales estudiadas (Hf = 8, 11, 14, 17 y 20 .at%). Se utilizó el método Rietveld. para refinar la estructura y determinar variables como densidad específica, porcentaje de fases, parámetros de red [a b c; α ȕ Ȗ], indexación de planos cristalográficos (h k), cálculo del grado relativo de cristalinidad [Xc] y porcentaje amorfo, además de medir las composiciones químicas de las fases observado. Basado en regresiones no lineales, los resultados de los experimentos. La difracción de rayos X también se utilizó como herramienta estadística para establecer una relación matemática entre la distancia interplanar [d, Å] y la fracción de identificación cristalina 1/d2 con el ángulo de Bragg [βș, o]. Posteriormente, el Las muestras incluidas en frío se grabaron químicamente para su observación utilizando microscopía óptica (OM) y microscopía electrónica de barrido (SEM) para observar aspectos de la superficie, texturas, contornos y tamaños de grano (ancho, longitud, perímetro y área). Se utilizó la técnica EDS para determinar la porcentaje atómico (.at%) de elementos de aleación en áreas específicas. En este trabajo se demostró que aunque las aleaciones ricas en Ni han sido elaborados con la misma metodología, mismos materiales y composiciones nominales, Los resultados térmicos y microestructurales se consideraron muy diferentes, con peculiaridades que dirigen la discusión individualizada en cada uno de los 3 Procesando.
Keywords: Arco elétrico
Fusão ao arco de plasma
Liga de memória de forma
Melt-spinning
Electric arc
Plasma arc fusion
Alloy memory form
Melt-spinning
Arco eléctrico
Fusión por arco de plasma
Memoria de aleación molde
Hilado fundido
Ni-Ti-Hf
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia de materiais
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/35685
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