Made available in DSpace on 2014-12-17T14:06:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarcianoF.pdf: 4534279 bytes, checksum: c57f1201db2e0c16d64c992932b57fc3 (MD5) Previous issue date: 2007-09-28 / Metal powder sintering appears to be promising option to achieve new physical and mechanical properties combining raw material with new processing improvements. It interest over many years and continue to gain wide industrial application. Stainless steel is a widely accepted material because high corrosion resistance. However stainless steels have poor sinterability and poor wear resistance due to their low hardness. Metal matrix composite (MMC) combining soft metallic matrix reinforced with carbides or oxides has attracted considerable attention for researchers to improve density and hardness in the bulk material. This thesis focuses on processing 316L stainless steel by addition of 3% wt niobium carbide to control grain growth and improve densification and hardness. The starting powder were water atomized stainless steel manufactured for H?gan?s (D 50 = 95.0 μm) and NbC produced in the UFRN and supplied by Aesar Alpha Johnson Matthey Company with medium crystallite size 16.39 nm and 80.35 nm respectively. Samples with addition up to 3% of each NbC were mixed and mechanically milled by 3 routes. The route1 (R1) milled in planetary by 2 hours. The routes 2 (R2) and 3 (R3) milled in a conventional mill by 24 and 48 hours. Each milled samples and pure sample were cold compacted uniaxially in a cylindrical steel die (? 5 .0 mm) at 700 MPa, carried out in a vacuum furnace, heated at 1290?C, heating rate 20?C stand by 30 and 60 minutes. The samples containing NbC present higher densities and hardness than those without reinforcement. The results show that nanosized NbC particles precipitate on grain boundary. Thus, promote densification eliminating pores, control grain growth and increase the hardness values / O presente trabalho apresenta uma contribui??o ao estudo da sinteriza??o s?lida de um a?o inoxid?vel 316L, com o objetivo de aumentar a sua densidade e dureza atrav?s da inclus?o de part?culas nanom?tricas de Carbeto de Ni?bio - NbC. O a?o inoxid?vel 316L ? uma liga largamente utilizada pela sua propriedade de alta resist?ncia ? corros?o. Contudo, sua aplica??o ? limitada pela baixa resist?ncia ao desgaste, conseq??ncia da sua baixa dureza. Al?m disso, apresenta baixa sinterabilidade e n?o pode ser endurecido pelos m?todos tradicionais de tratamentos t?rmicos, devido a sua estrutura austen?tica, c?bica de face centrada, estabilizada principalmente pela presen?a do N?quel. Os materiais de partida empregados neste trabalho foram o a?o inoxid?vel, austen?tico 316L atomizado a ?gua, com tamanho de part?culas (D50) equivalente a 95μm, e duas partidas diferentes de NbC, com tamanhos m?dios de cristalitos de 16,39 nm e 80,35 nm. Amostras de a?os adicionadas com 3% em peso de NbC (cada amostra com carbetos de partidas diferentes), seguiram rotas diferenciadas de moagem mec?nica. A rota 1 (R1) em um planet?rio por uma hora, a rota 2 (R2) e rota 3 (R3), em moinho convencional por 24 e 48 horas respectivamente. Cada uma das amostras resultantes, assim como amostras do a?o puro foram compactados a 700 MPa, a frio, sem nenhum aditivo, uniaxialmente, em uma matriz cil?ndrica de 5 mm de di?metro, em quantidade calculada para ter uma altura m?dia final do compactado de 5 mm. Posteriormente, foram sinterizadas em forno a v?cuo, em temperatura de at? 1290? C com incremento de 10 ?C por minuto, sendo mantidas neste patamar por 30 ou 60 minutos e resfriadas ? temperatura ambiente. As amostras sinterizadas foram submetidas aos ensaios para a medi??o da densidade e da micro-dureza. As amostras contendo o refor?o de NbC apresentaram maiores valores de densidade e um aumento significativo na sua dureza. As an?lises complementares no microsc?pio ?tico, no microsc?pio eletr?nico de varredura e no difrat?metro de raios-X, mostram que o NbC, na forma processada, contribuiu com o aumento da dureza, pela densifica??o, pela sua pr?pria dureza e pelo controle do crescimento dos gr?os da matriz met?lica, segregando-se nos seus contornos

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoseFSJ_TESE.pdf: 4970258 bytes, checksum: fcd6ec64fc7d0cdced502c9b8b4dd5f9 (MD5) Previous issue date: 2012-11-01 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / The 15Kh2MFA steel is a kind of Cr-Mo-V family steels and can be used in turbines for energy generation, pressure vessels, nuclear reactors or applications where the range of temperature that the material works is between 250 to 450?C. To improve the properties of these steels increasing the service temperature and the thermal stability is add a second particle phase. These particles can be oxides, carbides, nitrites or even solid solution of some chemical elements. On this way, this work aim to study the effect of addition of 3wt% of niobium carbide in the metallic matrix of 15Kh2MFA steel. Powder metallurgy was the route employed to produce this metallic matrix composite. Two different milling conditions were performed. Condition 1: milling of pure 15Kh2MFA steel and condition 2: milling of 15Kh2MFA steel with addition of niobium carbide. A high energy milling was carried out during 5 hours. Then, these two powders were sintered in a vacuum furnace (10-4torr) at 1150 and 1250?C during 60 minutes. After sintering the samples were normalized at 950?C per 3 minutes followed by air cooling to obtain a desired microstructure. Results show that the addition of niobium carbide helps to mill faster the particles during the milling when compared with that steel without carbide. At the sintering, the niobium carbide helps to sinter increasing the density of the samples reaching a maximum density of 7.86g/cm?, better than the melted steel as received that was 7,81g/cm?. In spite this good densification, after normalizing, the niobium carbide don t contributed to increase the microhardness. The best microhardness obtained to the steel with niobium carbide was 156HV and to pure 15Kh2MFA steel was 212HV. It happened due when the niobium carbide is added to the steel a pearlitic structure was formed, and the steel without niobium carbide submitted to the same conditions reached a bainitic structure / O a?o 15Kh2MFA, da fam?lia dos a?os CrMoV, pode ser utilizado em turbinas para gera??o de energia, vasos de press?o, reatores nuclear ou aplica??es, onde o material ? submetido a temperaturas de servi?o entre 250 e 450?C. Uma forma de melhorar as propriedades do a?o, para que ele trabalhe a temperaturas mais altas ou que se torne mais est?vel ? adicionar part?culas de segunda fase na sua matriz. Estas part?culas podem estar na forma de ?xidos, carbetos, nitretos ou at? mesmo em solu??o s?lida quando alguns elementos qu?micos s?o adicionados ao material. Neste contexto, este trabalho objetiva estudar o efeito da adi??o de 3% de carbeto de ni?bio na matriz met?lica do a?o 15Kh2MFA. Para isto a metalurgia do p? foi a rota empregada para a produ??o deste comp?sito de matriz met?lica. Para tal, duas moagens distintas foram realizadas. A primeira com o a?o 15Kh2MFA e a segunda com o a?o 15Kh2MFA com adi??o de 3% de carbeto de ni?bio. A moagem de alta energia foi realizada durante 5 horas. Em seguida, os dois p?s produzidos foram sinterizados em um forno a v?cuo (10-4torr) a temperaturas de 1150?C e 1250?C durante 60 minutos. Ap?s a sinteriza??o as amostras foram submetidas ao tratamento t?rmico de normaliza??o a 950?C. Os resultados mostraram que a adi??o do carbeto de ni?bio ajuda o processo de cominui??o das part?culas, quando comparado com o a?o sem o carbeto de ni?bio. O carbeto de ni?bio tem um papel fundamental na densifica??o das amostras durante a sinteriza??o, levando a densidade 7,86g/cm?, que ? maior do que a densidade do a?o fundido recebido que era de 7,81g/cm?. Apesar desta boa densifica??o, ap?s a normaliza??o, o NbC n?o contribuiu de forma significativa para aumento da dureza, onde a melhor dureza obtida para o a?o com NbC foi de 156HV e para o a?o puro foi de 212HV. Isto se deve ao fato de que, quando o NbC foi adicionado ao a?o, formou-se uma estrutura perl?tica, enquanto que, com o a?o sem adi??o de NbC, submetido as mesmas condi??es, obteve-se uma estrutura bain?tica

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MariaVMS_Parcial.pdf: 533267 bytes, checksum: dfba6ad9f2b0c2ad0d26dac46721fabf (MD5) Previous issue date: 2013-10-31 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The refractory metal carbides have proven important in the development of engineering materials due to their properties such as high hardness, high melting point, high thermal conductivity and high chemical stability. The niobium carbide presents these characteristics. The compounds of niobium impregnated with copper also have excellent dielectric and magnetic properties, and furthermore, the Cu doping increases the catalytic activity in the oxidation processes of hydrogen. This study aimed to the synthesis of nanostructured materials CuNbC and niobium and copper oxide from precursor tris(oxalate) oxiniobate ammonium hydrate through gas-solid and solid-solid reaction, respectively. Both reactions were carried out at low temperature (1000?C) and short reaction time (2 hours). The niobium carbide was produced with 5 % and 11% of copper, and the niobium oxide with 5% of copper. The materials were characterized by X-Ray Diffraction (XRD), Rietveld refinement, Scanning Electron Microscopy (SEM), X-Ray Fluorescence Spectroscopy (XRF), infrared spectroscopy (IR), thermogravimetric (TG) and differential thermal analysis (DTA , BET and particle size Laser. From the XRD analysis and Rietveld refinement of CuNbC with S = 1.23, we observed the formation of niobium carbide and metallic copper with cubic structure. For the synthesis of mixed oxide made of niobium and copper, the formation of two distinct phases was observed: CuNb2O6 and Nb2O5, although the latter was present in small amounts / Os carbetos de metais refrat?rios t?m se revelado importantes no desenvolvimento de materiais de engenharia devido as suas propriedades, tais como: alta dureza, alto ponto de fus?o, alta condutividade t?rmica e alta estabilidade qu?mica. O carbeto de ni?bio apresenta essas caracter?sticas. Os compostos de ni?bio impregnados com cobre tamb?m possuem excelentes propriedades diel?tricas e magn?ticas e, al?m disso, a dopagem com Cu aumenta a atividade catal?tica em processos de oxida??o de hidrog?nio. Este trabalho teve como objetivo a s?ntese dos materiais CuNbC e ?xido de ni?bio e cobre nanoestruturados a partir do precursor tris(oxalato)oxiniobato de am?nio hidratado, atrav?s de rea??o g?s-s?lido e s?lido-s?lido, respectivamente. Para ambos, as rea??es foram realizadas a baixa temperatura (1000?C) e curto tempo de rea??o (2 horas). O carbeto de ni?bio foi produzido com 5% e 11% de cobre e o ?xido de ni?bio e cobre com 5% de cobre. Os materiais obtidos foram caracterizados atrav?s dos ensaios de Difra??o de Raios X (DRX), Refinamento Rietveld, Microscopia Eletr?nica de Varredura (MEV), Espectroscopia por Fluoresc?ncia de Raios-X (FRX), Espectroscopia de Infravermelho (IV), Termogravim?trica (TG), An?lise Termodiferencial (DTA), BET e granulometria a Laser. A partir das an?lises de DRX e do refinamento Reitiveld para o CuNbC com S= 1,23, observou-se a forma??o do carbeto de ni?bio e cobre puro com estrutura c?bica. Na s?ntese realizada do ?xido misto de ni?bio e cobre correu a forma??o de duas fases distintas: CuNb2O6 e Nb2O5, embora a ?ltima tenha sido formada em pequena quantidade / 2020-01-01