Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LeilianeAO_TESE.pdf: 4802035 bytes, checksum: bde6bc8d17e2550b03283ed5a4ab3acc (MD5) Previous issue date: 2013-05-17 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / Steel is an alloy EUROFER promising for use in nuclear reactors, or in applications where the material is subjected to temperatures up to 550 ? C due to their lower creep resistance under. One way to increase this property, so that the steel work at higher temperatures it is necessary to prevent sliding of its grain boundaries. Factors that influence this slip contours are the morphology of the grains, the angle and speed of the grain boundaries. This speed can be decreased in the presence of a dispersed phase in the material, provided it is fine and homogeneously distributed. In this context, this paper presents the development of a new material metal matrix composite (MMC) which has as starting materials as stainless steel EUROFER 97, and two different kinds of tantalum carbide - TaC, one with average crystallite sizes 13.78 nm synthesized in UFRN and another with 40.66 nm supplied by Aldrich. In order to improve the mechanical properties of metal matrix was added by powder metallurgy, nano-sized particles of the two types of TaC. This paper discusses the effect of dispersion of carbides in the microstructure of sintered parts. Pure steel powders with the addition of 3% TaC UFRN and 3% TaC commercial respectively, were ground in grinding times following: a) 5 hours in the planetary mill for all post b) 8 hours of grinding in the mill Planetary only for steel TaC powders of commercial and c) 24 hours in the conventional ball mill mixing the pure steel milled for 5 hours in the planetary mill with 3% TaC commercial. Each of the resulting particulate samples were cold compacted under a uniaxial pressure of 600MPa, on a cylindrical matrix of 5 mm diameter. Subsequently, the compressed were sintered in a vacuum furnace at temperatures of 1150 to 1250 ? C with an increment of 20 ? C and 10 ? C per minute and maintained at these isotherms for 30, 60 and 120 minutes and cooled to room temperature. The distribution, size and dispersion of steel and composite particles were determined by x-ray diffraction, scanning electron microscopy followed by chemical analysis (EDS). The structures of the sintered bodies were observed by optical microscopy and scanning electron accompanied by EDS beyond the x-ray diffraction. Initial studies sintering the obtained steel EUROFER 97 a positive reply in relation to improvement of the mechanical properties independent of the processing, because it is obtained with sintered microhardness values close to and even greater than 100% of the value obtained for the HV 333.2 pure steel as received in the form of a bar / O a?o EUROFER ? uma liga promissora para utiliza??o em reatores nucleares, ou em aplica??es onde o material ? submetido a temperaturas de servi?o at? 550?C devido sua menor resist?ncia sob flu?ncia. Uma forma de aumentar essa propriedade, para que o a?o trabalhe a temperaturas mais altas ? necess?rio impedir o deslizamento de seus contornos de gr?o. Fatores que influenciam nesse deslizamento dos contornos s?o a morfologia dos gr?os, o ?ngulo e a velocidade dos contornos de gr?o. Esta velocidade pode ser diminu?da com a presen?a de uma fase dispersa no material, desde que seja fina e distribu?da de forma homog?nea. Neste contexto, este trabalho apresenta o desenvolvimento de um novo material Comp?sito de Matriz Met?lica (CMM), que tem como materiais de partida o a?o inoxid?vel EUROFER 97; e dois tipos diferentes de Carbeto de T?ntalo TaC, um com tamanhos m?dios de cristalitos de 13,78 nm sintetizado na UFRN e outro com 40,66 nm fornecido pela Aldrich. Objetivando melhorar as propriedades mec?nicas da matriz met?lica foi adicionado, atrav?s da metalurgia do p?, part?culas nanom?tricas desses dois tipos de TaC. Este trabalho discute o efeito da dispers?o desses carbetos na microestrutura das pe?as sinterizadas. P?s de a?o puro, com adi??o de 3% de TaC UFRN e 3% de TaC comercial respectivamente, foram mo?dos nos seguintes tempos de moagem: a) 5 horas, no moinho planet?rio para todos os p?s; b) 8 horas de moagem no moinho planet?rio somente para os p?s de a?o com TaC comercial; e c) 24 horas no moinho convencional de bolas da mistura do a?o puro mo?do durante 5 horas no moinho planet?rio com 3% de TaC comercial. Cada uma das amostras particuladas resultantes foram compactadas a frio sob uma press?o uniaxial de 600MPa, em uma matriz cil?ndrica de 5 mm de di?metro. Posteriormente, os compactados foram sinterizadas em forno a v?cuo, em temperaturas de 1150 e 1250? C com incremento de 20 ?C e 10?C por minuto, sendo mantidas nestas isotermas por 30, 60 e 120 minutos e resfriadas ? temperatura ambiente. A distribui??o, tamanho e dispers?o dos a?os e comp?sitos particulados foram determinadas por difra??o de raios x, microscopia eletr?nica de varredura seguida de uma an?lise qu?mica (EDS). As estruturas dos corpos sinterizados foram observadas por microscopia ?tica e eletr?nica de varredura acompanhada de EDS al?m da difra??o de raios x. Os estudos iniciais de sinteriza??o com o a?o EUROFER 97 obteve uma resposta positiva em rela??o a melhoria das propriedades mec?nicas independente do processamento, pois se obteve sinterizados com valores de microdureza pr?ximo e at? maior que 100% do valor de 333,2 HV obtidos para o a?o puro como recebido, em forma de barra

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:06:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LeilianeAO.pdf: 1040153 bytes, checksum: 7b51c6820dc4a457d8c742b3fc25c179 (MD5) Previous issue date: 2008-08-22 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / The present work shows a contribution to the studies of development and solid sinterization of a metallic matrix composite MMC that has as starter materials 316L stainless steel atomized with water, and two different Tantalum Carbide TaC powders, with averages crystallite sizes of 13.78 nm and 40.66 nm. Aiming the metallic matrix s density and hardness increase was added different nanometric sizes of TaC by dispersion. The 316L stainless steel is an alloy largely used because it s high resistance to corrosion property. Although, its application is limited by the low wear resistance, consequence of its low hardness. Besides this, it shows low sinterability and it cannot be hardened by thermal treatments traditional methods because of the austenitic structure, face centered cubic, stabilized mainly in nickel presence. Steel samples added with TaC 3% wt (each sample with different type of carbide), following a mechanical milling route using conventional mill for 24 hours. Each one of the resulted samples, as well as the pure steel sample, were compacted at 700 MPa, room temperature, without any addictive, uniaxial tension, using a 5 mm diameter cylindrical mold, and quantity calculated to obtain compacted final average height of 5 mm. Subsequently, were sintered in vacuum atmosphere, temperature of 1290?C, heating rate of 20?C/min, using different soaking times of 30 and 60 min and cooled at room temperature. The sintered samples were submitted to density and micro-hardness analysis. The TaC reforced samples showed higher density values and an expressive hardness increase. The complementary analysis in optical microscope, scanning electronic microscope and X ray diffractometer, showed that the TaC, processed form, contributed with the hardness increase, by densification, itself hardness and grains growth control at the metallic matrix, segregating itself to the grain boarders / O presente trabalho apresenta uma contribui??o ao estudo do desenvolvimento e sinteriza??o s?lida de um Comp?sito de Matriz Met?lica CMM que tem como materiais de partida um a?o inoxid?vel 316L atomizado a ?gua, e duas partidas diferentes de Carbeto de T?ntalo TaC, com tamanhos m?dios de cristalitos de 13,78 nm e 40,66 nm. Objetivando aumentar a densidade e dureza da matriz met?lica foi adicionado, por dispers?o diferentes part?culas nanom?tricas de TaC. 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. Amostras de a?os adicionadas com 3% em peso de TaC (cada amostra com carbetos de partidas diferentes), seguiram uma rota de moagem mec?nica em moinho convencional por 24 horas. 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 20 ?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 TaC 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 TaC, 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