VAZ,G.L. O. Eletrodeposição, Caracterização e Estudos de Corrosão de Revestimentos de Ni-Mo e Ni-W 2007. 85 f. Dissertação (Mestrado em Ciências) – Centro de Ciências , Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2007. / Submitted by irlana araujo (irlanaaraujo@gmail.com) on 2011-12-14T18:55:54Z No. of bitstreams: 1 2007dis_Gust_Vaz.pdf: 5262736 bytes, checksum: 7e10de74f24375b9e91a9301ceb635b7 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Nascimento(vieiraaline@yahoo.com.br) on 2011-12-19T14:50:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007dis_Gust_Vaz.pdf: 5262736 bytes, checksum: 7e10de74f24375b9e91a9301ceb635b7 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-12-19T14:50:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007dis_Gust_Vaz.pdf: 5262736 bytes, checksum: 7e10de74f24375b9e91a9301ceb635b7 (MD5) Previous issue date: 2007-02-05 / The corrosion behavior and mechanical properties of Ni-Mo and Ni-W electrocoatings in NaCl solutions are investigated in this work. A comparative study has been done with the properties of Cr. All electrocoatings were obtained under galvanostatic control at room temperature and were evaluated in terms of composition, microstructure, microhardness, cristalinity and corrosion resistance. The surface morphology was characterized by scanning electron microscopy (SEM), the chemical composition was determined by energy dispersive X-rays (EDX), the microhardness was measured by the Vickers hardness test and the structure was determined by X-ray diffraction (DRX). The electrochemical corrosion tests were carried out by linear potenciodinamic polarization (PP) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The results showed that Ni-Mo and Ni-W present good corrosion resistance when compared with Cr coatings, and the best were Ni-13Mo and Ni-14W. The layer’s micrographs present homogeneous layers with nodules distributed in the surface and cracks can be observed to Ni-17Mo and Ni-25Mo. Ni-Mo and Ni-W coatings are crystalline exhibiting a face-centred-cubic structure in the solid solution. The microhardness increased with the Mo or W percentage and heat treatments increased the hardness of the coatings, while Cr decreased its hardness with heat treatment. / O comportamento da corrosão e as propriedades mecânicas de revestimentos de Ni-Mo e Ni-W em soluções de NaCl foram investigados neste trabalho, sendo feito um estudo comparativo com as propriedades do revestimento de cromo industrial. Todas as camadas foram obtidas sob controle galvanostático em temperatura ambiente e foram avaliadas em termos de composição química, microestrutura, icrodureza, cristalinidade e resistência à corrosão. A morfologia superficial foi caracterizada por microscopia de varredura eletrônica (MEV), a composição química foi determinada por energia dispersiva de raios X (EDX), a microdureza foi medida pelo teste de dureza de Vickers e a estrutura cristalina foi determinada por difração de raios X (DRX). Os testes eletroquímicos de corrosão foram realizados por polarização potenciodinâmica linear (PP) e pela espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). Os resultados mostraram que os revestimentos de Ni-Mo e Ni-W apresentam boa resistência à corrosão quando comparados com os revestimentos de Cr, sendo os melhores Ni-13Mo e Ni-14W. As camadas foram homogêneas, com nódulos distribuídos na superfície e a presença de trincas para as camadas Ni-17Mo e Ni-25Mo. Os revestimentos apresentam uma estrutura cristalina do tipo cúbica de face centrada com a formação de uma solução sólida. A microdureza aumentou com o percentual de Mo e W na camada e com o tratamento térmico a dureza das ligas aumentaram, enquanto as camadas de Cr diminuíram sua dureza com o tratamento térmico.

A obtenção de ligas metálicas em forma de pasta, com propriedades tixotrópicas apropriadas para serem utilizadas em processos de tixoconformação, pode ser realizada através de vários processos metalúrgicos. Destacam-se os processos de reofundidos obtidos a partir do líquido com a agitação mecânica do banho, ao longo da solidificação. Esses processos utilizam-se de rotores e propulsores, agitação mecânica usando o processo de duplo-parafuso e a agitação magneto hidrodinâmica. Outros procedimentos para a obtenção de pastas reofundidas a partir do líquido são o processo SCR (Shearing Cooling Roll), refino químico, ultra-som, processo spray, a nova reofundição NCR (New Rheocasting) e a reofundição elementar. As estruturas tixofundidas são obtidas a partir do metal sólido no qual, utiliza-se a refusão parcial de estruturas dendríticas, a fusão parcial de estruturas dendríticas deformadas (SIMA) e a fusão parcial sob pressão de estruturas dendríticas. No Trabalho em questão foram estudados os dois métodos para a obtenção de estruturas com propriedades tixotrópicas (Reofundição e Tixofundição). O primeiro processo explorado foi a agitação mecânica da liga AA7075 em seu estado semi-sólido, através de uma haste propulsora com pás recobertas por carbeto de cromo e contida em um cadinho especial de grafite. O segundo, foi a aplicação de tratamento isotérmico usando diversos patamares de tempos de aplicação e temperaturas. Este processo foi realizado por aquecimento indutivo na mesma liga AA7075, deformada anteriormente por extrusão direta. As microestruturas foram caracterizadas através dos diâmetros e formas dos glóbulos, utilizando o fator de forma específico em um programa de análise de imagens.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Programa de Pós-graduação em Integridade de Materiais da Engenharia, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-09-30T20:03:06Z No. of bitstreams: 1 2016_PauloXimenesAragãoFilho.pdf: 2617226 bytes, checksum: 16295bbe4af8f892d0cd1306b5763f24 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-10-14T18:11:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_PauloXimenesAragãoFilho.pdf: 2617226 bytes, checksum: 16295bbe4af8f892d0cd1306b5763f24 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-14T18:11:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_PauloXimenesAragãoFilho.pdf: 2617226 bytes, checksum: 16295bbe4af8f892d0cd1306b5763f24 (MD5) / O atual cenário industrial, principalmente dos setores aeroespacial, aeronáutico e de transportes de um modo em geral, vem exigindo materiais mais leves e resistentes, assim como, mais estáveis térmica e quimicamente, exigências estas que não são atendidas com a aplicação isolada de ligas metálicas, materiais poliméricos ou cerâmicos. Tal exigência de combinação de propriedades direciona para a utilização de materiais compósitos. No que diz respeito, em especial, aos compósitos reforçados por partículas, sabe-se que a distribuição homogênea do reforço na fase matriz é condição essencial e indispensável para se alcançar a melhoria das propriedades mecânicas, condição esta que é atingida de maneira mais eficiente através de técnicas de metalurgia do pó (MP) e sinterização. Diante disso, o presente trabalho tem como foco principal o estudo do desenvolvimento e fabricação de compósitos de matriz metálica da liga de Alumínio AA6061 reforçada com diferentes teores de escória particulada de alto forno a carvão vegetal através da técnica de metalurgia do pó, com a finalidade de aprimorar as propriedades mecânicas do material da matriz. Inicialmente foram realizadas as caracterizações química e morfológica dos pós da liga de alumínio e da escória isoladamente. Em seguida, amostras do compósito foram preparadas nos teores de 5, 10, 15, 20, 25 e 30% (em peso). Após a mistura dos constituintes, amostras dos materiais foram compactadas uniaxialmente com pressão de compactação de 500 MPa em molde metálico e submetidas a sinterização com 550 °C e tempo de permanência de 240min em atmosfera inerte. Depois de consolidadas, foi realizada a preparação metalográfica para posterior medição da dureza e análise em microscopia eletrônica de varredura. Medidas da densidade antes e após a sinterização foram realizadas pelo método geométrico. Apesar da dureza ser considerada uma propriedade pontual e apresentar algumas limitações com relação aos seus processos de medição, foi possível verificar através dos resultados obtidos um incremento desta propriedade com o acréscimo de escória de alto forno para teores de até 20%, sem, no entanto, provocar alterações significativas na densidade do compósito em relação ao material da matriz obtida pelo processo de metalurgia do pó. Para os teores de escória 25 e 30%, houve uma queda nos valores da dureza acompanhada de uma redução na densidade do compósito, indicando que para estes teores a sinterização da liga de alumínio pode ter sido prejudicada. No entanto, de um modo geral, foi possível verificar a presença de uma certa quantidade de poros no material, o que pode justificar os valores relativamente baixos de densidade e dureza encontrados, quando comparados com a densidade da liga de alumínio AA 6061 obtida por fusão. Tais resultados indicam que houve algum problema na sinterização que pode ter sido causado por ineficiência do processo de compactação, baixa temperatura de sinterização ou oxidação prévia das partículas da liga de alumínio devido ao acondicionamento da mesma. A distribuição de partículas de escória verificada através de microscopia indicou que o processo de mistura dos pós se mostrou eficiente, apresentando uma distribuição relativamente uniforme. Finalmente, podemos concluir que é possível obter o compósito de liga de alumínio AA 6061 reforçado com partículas de escória de alto forno a carvão vegetal pelo processo de metalurgia do pó, conferindo uma aplicação estrutural na indústria metal-mecânica a um subproduto da aciaria. _________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The current industrial scenario, especially the aerospace, aeronautical and transportation, in a way generally has demanded lighter and resistant materials, as well as with more thermal and chemical stability which are not met with the isolated application of metal alloys, polymer or ceramic materials. This requirement directs combination of properties for use in composite materials. With regard, in particular to composites reinforced by particles, it is known that a homogeneous distribution of the reinforcement in the matrix phase is essential and indispensable condition for achieving improved mechanical properties, a condition that is attained more efficiently by powder metallurgy techniques (MP) and sintering. Therefore, this paper focuses primarily on the study of the development and manufacture of metal matrix composite AA6061 aluminum alloy reinforced with different particulate slag content of blast furnace charcoal by powder metallurgy technique, in order to improve the mechanical properties of the matrix material. Initially were carried out chemical and morphological characterization of powders of aluminum alloy and slag singly. Then, composite samples were prepared at concentrations of 5, 10, 15, 20, 25 and 30% (by weight). After mixing of the constituents of the material, the samples were uniaxially compacted with a compaction pressure of 500 MPa in a metallic mold and subjected to sintering to 550 ° C and 240min residence time in an inert atmosphere. Once consolidated, the metallographic preparation for subsequent hardness measurement and analysis in scanning electron microscopy was performed. Density measurements before and after sintering were performed by the geometric method. Despite the hardness be considered a punctual property and have some limitations with respect to their measurement processes, it was verified by the results of an increase of this property with addition the blast furnace slag to levels of up to 20%, without, however, causing significant changes in the composite density relative to the matrix material obtained by powder metallurgy process. For the slag content 25 and 30%, there was a decrease in the values of hardness accompanied by a reduction in the density of the composite, indicating that, at these levels sintering of the aluminum alloy it may have been impaired. However, generally, it was possible to verify the presence of a certain amount of pores in the material, which may justify the relatively low values of density and hardness found when compared with the density of the AA 6061 aluminum alloy obtained by melting. These results indicate that there was some problem in sintering which may have been caused by inefficiency of the compaction process, low sintering temperature or prior oxidation of aluminum alloy particles due to packaging thereof. The distribution of slag particles checked by microscopy indicated that the blend of powders was efficient process, having a relatively uniform distribution. Finally, we can conclude that it is possible to obtain the aluminum alloy AA 6061 composite reinforced with blast furnace slag particles charcoal by powder metallurgy process, giving a structural application in the metal industry a byproduct of steelmaking.

A obtenção de ligas metálicas em forma de pasta, com propriedades tixotrópicas apropriadas para serem utilizadas em processos de tixoconformação, pode ser realizada através de vários processos metalúrgicos. Destacam-se os processos de reofundidos obtidos a partir do líquido com a agitação mecânica do banho, ao longo da solidificação. Esses processos utilizam-se de rotores e propulsores, agitação mecânica usando o processo de duplo-parafuso e a agitação magneto hidrodinâmica. Outros procedimentos para a obtenção de pastas reofundidas a partir do líquido são o processo SCR (Shearing Cooling Roll), refino químico, ultra-som, processo spray, a nova reofundição NCR (New Rheocasting) e a reofundição elementar. As estruturas tixofundidas são obtidas a partir do metal sólido no qual, utiliza-se a refusão parcial de estruturas dendríticas, a fusão parcial de estruturas dendríticas deformadas (SIMA) e a fusão parcial sob pressão de estruturas dendríticas. No Trabalho em questão foram estudados os dois métodos para a obtenção de estruturas com propriedades tixotrópicas (Reofundição e Tixofundição). O primeiro processo explorado foi a agitação mecânica da liga AA7075 em seu estado semi-sólido, através de uma haste propulsora com pás recobertas por carbeto de cromo e contida em um cadinho especial de grafite. O segundo, foi a aplicação de tratamento isotérmico usando diversos patamares de tempos de aplicação e temperaturas. Este processo foi realizado por aquecimento indutivo na mesma liga AA7075, deformada anteriormente por extrusão direta. As microestruturas foram caracterizadas através dos diâmetros e formas dos glóbulos, utilizando o fator de forma específico em um programa de análise de imagens.

Orientadores: Celia Marina de Alvarenga Freire, Romeo Fratesi, Margarita Ballester Ferreira Santos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-23T16:18:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_CeliaReginaTomachukdos_D.pdf: 8494681 bytes, checksum: 150a9ee05c718381fb81d2801c7db9f1 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: As ligas de zinco vêm substituindo as camadas de zinco puro em aplicações que requerem alta resistência à corrosão. Particularmente, a liga ZnCo vem ganhando espaço principalmente nas indústrias européias (automobilísticas, eletro-eletrônica e de construção) e mais recentemente nos Estados Unidos por apresentarem propriedades superiores à do zinco puro. Neste trabalho investigou-se a codeposição anômala do zinco e trabalhou-se com o processo de eletrodeposição por corrente pulsada para obtenção de codepósitos de ZnCo a partir de um banho à base de cloretos. Analisou-se a influência dos parâmetros da eletrodeposição sobre a morfologia e qualidade dos depósitos obtidos, visando sua utilização como revestimento anti-corrosivo sobre aço. Posteriormente, os resultados foram comparados com codepósitos de espessuras semelhantes, obtidos por corrente contínua. A técnica de eletrodeposição por corrente pulsada permitiu obter codepósitos com concentração de cobalto na faixa de 0,8% a 1,0%, o que permite serem cromatizados e, também foi possível manter constante o teor de cobalto no depósito numa ampla faixa de densidade de corrente, possibilitando dessa forma ser aplicada em peças mais complexas, com formas irregulares, e com espessuras constantes / Abstract: Zinc alloys have been studied as possible substitutes for zinc as corrosion resistant coating. One of the these alloys, the ZnCo is well considered in the European automotive industry and more recently in the American one. ln the present work the zinc anomalous deposition in the ZnCo alloy is investigated and deposits was obtained by pulsed current in chloride salts bath. It was analyzed the effect of the deposition parameters on the morphology and on the corrosion resistance of the obtained deposits. The results were compared with the ones of the deposits obtained by continuous current. ln pulsed current plating the cobalt content of the deposits is constant for hide range of applied current densities, this allows the alloy deposition over complex geometries substrates / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Mauricio Prates de Campos Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-14T03:09:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Arruda_AntonioCelsoFonsecade_D.pdf: 34400565 bytes, checksum: 19a028a690947838e96277fb161fa1c4 (MD5) Previous issue date: 1978 / Resumo: O presente trabalho visou o desenvolvimento de processos de refino de grão em estruturas de Alumínio Comercial e sua liga com 4,75% de Cobre, sem a adição de inoculantes ou agentes refinadores, isto é, através da utilização de substratos de nucleação potentes (regimes de alta extração de calor) e da indução de fluxos no Metal líquido que propiciem o desprendimento de cristais das paredes do molde ou canal. Foram estudadas as influências dos movimentos relativos entre o metal líquido na sua etapa de nucleação e o substrato (parede do molde ou canal de alimentação) na formação de zonas equiaxiais de granulação refinada. Analisou-se os fluxos de fluidos que ocorrem em moldes cilíndricos estacionários, rotatórios, oscilatórios e em canais refrigerados. As macroestruturas dos linqotes obtidos, através da agitação mecânica do sistema metal/molde, evidenciaram a ação dos fluxos de convecção e de Ekman como agentes libertadores de cristais junto as paredes do molde e promotores da distribuição dos mesmos ao longo do metal líquido. Os lingotes solidificados em moldes estáticos, alimentados por canais refrigerados a água, comprovaram a ação das altas condições de extração de calor, no sentido de propiciar preenchimentos de moldes com metais apresentando baixos superaquecimentos e parcialmente solidificados, consequentemente facilitando a obtenção de estruturas equiaxiais refinadas. No caso de moldes estáticos estabeleceu-se urna equação que dimensiona o comprimento crítico do canal de alimentação, para ocorrer refino de grão em função das condições de vazamento. As técnicas de refino desenvolvidas, com oscilação torcional harmônica do sistema metal/molde e alimentação de moldes estáticos por canais refrigerados a água, apresentaram potências de refino comparáveis as obtidas através do processo convencional de refino de grão do Alumínio, por inoculação com Titânio-Boro / Abstract: The present work encompassed the development of grain refining processes as applied to commercial purity Aluminium and the Al-4,75 % Cu alloys, without addition of inoculants refining agents. The techniques used employed substrates high heat extracting potential) for copious nucleation of solid and the induction of flow in liquid metal wich encouraged detachment of solid crystals from the surface of the mould wall or feeding channel. The influence of relative motion between liquid metal and cooled substrate (mould wall or feeding channel) was studied in terms of formation of a refined, equiaxed structure.The fluid flows which occured in static, rotated . and. oscillated moulds were analysed and flow in refrigerated channels was also examined. The macrostructures of ingots obtained using mechanical agitation of the mould exhibited evidence of the effect of convectional and Ekrnan flows as mechamisms for crystal detachment from the mould wall and subsequent redistribution in the bulk of the liquid. The ingots solidified in static fed through cooled channels exhibited the effect of rapid heat extraction in producing grain refinement by ensuring the metal entered the mould cavity with low superheat and containing solid particles.For the case of a static mould, an equation was developed for efficient refinement to the pouring conditions. It was shown that of the techniques developed, torsional mould oscillation and the use of a refrigerated feeding channel exhibited refinement efficiency comparable with conventional bath inoculation (with a Titanium-Boron preparation) / Doutorado / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Mauricio Prates de Campos Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-16T17:42:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kiminami_ClaudioShyinti_M.pdf: 19659822 bytes, checksum: 91deef71738af053e464763d42b7c8e0 (MD5) Previous issue date: 1979 / Resumo: Visando a obtenção de ligas Fe-Ti e ligas Mg-Ni nas composições de interesse para armazenagem de hidrogênio, foram construídos dois sistemas de fusões, uma utilizando o arco elétrico para a fusão da liga Fe-Ti e outro utilizando o aquecimento resistivo para fusão da liga Mg-Ni. O presente trabalho descreve o projeto, construção, montagem e utilização dos dois sistemas de fusões. Inicialmente são descritos os critérios de projeto, estabelecendo as faixas de composições de interesse das ligas Fe-Ti e Mg-Ni, selecionando os métodos de fusão por arco elétrico e o de fusão por aquecimento resistivo, ambos em atmosfera inerte devido a alta oxidação do Ti e Mg. A câmara de atmosfera controlada teve como critério versatilidade, sendo ela então comum aos dois sistemas de fusões. Na descrição da montagem dos sistemas são considera dos como componentes principais a câmara, o cadinho e o porta eletrodo no sistema de fusão por arco elétrico, e a câmara, o forno e o agitador de banho no sistema de fusão por aquecimento resistivo. São descritos os componentes auxiliares dos sistemas que são os circuitos de gás inerte, de refrigeração e de potência, tendo os seus comandos montados num painel de controle. Por final as operações dos sistemas para as fusões são descritas e as ligas fundidas são analisadas por analise química, metalográfica e teste de hidratação / Abstract: Two melting systems were built to prepare Fe-Ti alloys and Mg-Ni alloys at interesting composition for hydrogen storage. Fe-Ti alloys and Mg-Ni alloys were melted by arc-electric system and electric resistance system respectively. Design, construction, assembly and use of both melting systems axe described in the present work. Initially the design criterion is considered and the composition zones of interest are selected. Both melting systems are under an argon atmosphere to prevent Ti and Mg from oxidation. The crucible, the chamber and the electrode holder are the main components of the arc electric melting system and the chamber, the furnace and the bath stirrer are the main components of the electric resistance melting system. The inert gas circuit, the cooling circuit and the power circuit are controlled by the control panel. These circuits are considered auxiliary components. Finally the operations of the melting systems are described. These melted alloys are analysed by chemical and metallographic analysis and hydrogenation tests / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Este trabalho avalia a resistência à fadiga por flexão rotativa de ligas NiTi na forma de fios, em função da presença de impurezas e qualidade superficial das mesmas. O desenvolvimento da pesquisa foi realizado em duas etapas, sendo a primeira destinada ao desenvolvimento de um equipamento para ensaio de fadiga por flexão rotativa. A segunda etapa destinou-se à preparação de fios por trefilação, execução de ensaios mecânicos e análise mecânica e metalúrgica dos materiais. Os ensaios de fadiga foram divididos em dois grupos, para ciclagem parcial sem ruptura e ciclagem total até a ruptura dos fios. Após o processo de fadiga, as amostras cicladas parcialmente foram ensaiadas por tração, com aplicação de deformação até 6%, seguido de descarregamento com recuperação elástica do material. Constata que a vida em fadiga dos materiais é determinada por fatores intrínsecos, uma vez que defeitos superficiais não influenciam o processo de falha. A vida em fadiga dos fios de NiTi com menor teor de carbono é 90% maior que a dos fios com elevados teores deste elemento. O aspecto da fratura indica que a liga de menor teor de carbono armazena mais energia no processo de crescimento de trincas por fadiga; também sofre considerável transformação martensítica induzida por fadiga, fato que modifica sensivelmente suas propriedades mecânicas ao longo do processo de ciclagem.

Propostas nos anos 80, ligas do sistema Ni-Ti-Nb apresentam ampla histerese de memória de forma, conveniente para dispositivos de montagem cuja aplicação típica aeroespacial é no acoplamento de tubos. As temperaturas de transformação são ajustadas e a temperatura ambiente posiciona-se no meio da histerese de transformação. O mecanismo de aumento da histerese e o papel do nióbio, dissolvido na matriz ou precipitado como ?-Nb, ainda é objeto de especulação. Pretende-se, com esse trabalho, contribuir para o esclarecimento do fenômeno da ampliação da histerese e do papel do nióbio nessa ampliação. Foram elaboradas ligas com 3%at.Nb, 6%at.Nb e 9%at.Nb, com relação Ni:Ti constante e igual a 1,07. Das ligas foram fabricadas tiras que foram solubilizadas e envelhecidas (a duas temperaturas e por dois intervalos de tempo cada composição). Foi feita caracterização microestrutural desde a estrutura bruta de fusão até a tira envelhecida. Foram medidas temperaturas características e foram feitos ensaios de recuperação de forma. A complexa estrutura bruta de fusão evoluiu para estrutura conformada simples. Níquel, titânio e nióbio distribuem-se por quatro microconstituintes na estrutura bruta de fusão: matriz NiTi, partículas ?-Nb, componente eutético (NiTi + ?-Nb) e intermetálico enriquecido em titânio Ti3(Ni,Nb)2. Após conformação a quente, a estrutura reduz-se à matriz NiTi e partículas ?-Nb, com partículas enriquecidas em titânio remanescentes. Não foi possível identificar microconstituintes de pequena fração volumétrica por técnicas de raios-X. Em nenhuma liga foi atingido estado monofásico após solubilização. Há remanescentes enriquecidos em nióbio e outros enriquecidos em titânio e observa-se aumento de nióbio e diminuição de titânio na matriz. A histerese aumenta linearmente com o teor de nióbio nas amostras solubilizadas. Após envelhecimento, observa-se diminuição de titânio, pelo aumento de precipitados enriquecidos neste elemento. A histerese nas amostras envelhecidas quase sempre aumenta, possivelmente pelo aumento da distorção do reticulado (provocado pela precipitação de segunda fase), que reduz a energia elástica disponível para a reação reversa. A resistência mecânica foi afetada pelo envelhecimento mais expressivamente na liga 9% Nb, possivelmente pela precipitação de fases precursoras de Ni3Ti. O envelhecimento diminuiu a deformação permanente e aumentou a recuperação elástica. Aumentou também o grau de recuperação de forma em relação às amostras solubilizadas e diminuiu a histerese, possivelmente pela diminuição da estabilidade da martensita pelo alívio de tensões elásticas introduzidas na pré-deformação. É razoável a expectativa de aumento de histerese para teores crescentes de nióbio dado o mecanismo estar associado à deformação das partículas ?-Nb distribuídas na matriz. A variação da histerese da liga 9% Nb ficou abaixo do esperado, possivelmente, devido aos problemas ocorridos na fabricação das tiras. Há indicações de que houve alteração microestrutural e de composição química da matriz após deformação sub-zero, as quais parecem ter sido mais relevantes para maiores teores de nióbio. Sugere-se que a passagem das interfaces austenita/martensita ou entre variantes de martensita, associada à tensão aplicada, promoveria reorganização dos átomos do reticulado que, ao final do processo, resultou nas alterações. Estudos específicos devem ser conduzidos para esclarecimento do fenômeno observado.

O objetivo deste trabalho é o de investigar a possibilidade de incrementar a resistência ao desgaste de ligas de titânio, principalmente em deslizamento e a altas tensões de contato, através da aplicação do tratamento de difusão de níquel, o qual envolve a eletrodeposição deste metal e subsequente difusão para dentro do substrato de titânio. As características superficiais do titânio e, assim a resposta tribológica, são alteradas devido a formação de compostos intermetálicos TiNi, bem como espessas zonas de difusão. A caracterização microestrutural foi realizada através da aplicação das técnicas de microscopia óptica, eletrônica de varredura e transmissão, difração de raios X, microssonda e GDS (glow discharge spectroscopy). Perfis de microdureza foram construídos para avaliar o nível de endurecimento da zona de difusão e a técnica de nanoindentação foi utilizada para obter os valores de dureza e módulo de elasticidade, bem como fornecer dados a respeito das características elásticas das diversas camadas formadas. Os ensaios de capacidade de sustentação de carga e desgaste por deslizamento, abrasão e erosão foram realizados para visualizar o desempenho das diferentes microestruturas em diversas condições tribológicas. Finalmente, uma avaliação preliminar da resistência à corrosão das diversas microestruturas foi realizada por medições do potencial de corrosão em circuito aberto e por polarização potenciodinâmica anódica. Os resultados indicaram que a camada de compostos contendo o intermetálico TiNi na superflcie é efetiva no incremento do comportamento tribológico do titânio para baixas a médias tensões de contato. De fato, em deslizamento e sobre carregamento de ~180MPa, observou-se um aumento de resistência ao desgaste de mais de 6000%. Nos outros modos de desgaste, as taxas de desgaste foram também muito inferiores quando comparadas ao material não tratado. Adicionalmente, observou-se que a zona de difusão mostra um grande potencial como primeiro passo de um tratamento dúplex. Justamente, as microestruturas dúplex, formadas pela combinação da zona de difusão de níquel com efetivas camadas anti-fricção, apresentaram resultados muito superiores quanto à capacidade de sustentação de carga se comparadas aos tratamentos singulares (somente a camada anti-fricção depositada sob o titânio). Quando comparados ao material de como recebido e ensaiado em soluções de 3,5%NaCl, as camadas de compostos, formadas pelo tratamento de difusão de níquel, apresentaram comportamento eletroquímico inferior apresentando severa corrosão. Porém, nas microestruturas dúplex, o revestimento TiN produziu resultados similares ao material de como recebido, enquanto que o DLC (Diamond like carbon) apresentou corrosão a partir de determinado potencial. / The aim of this work is to improve the wear resistance of titanium alloys, mainly in sliding and under high contact pressures, by the application of the nickel diffusion surface engineering process, which involves nickel electroplating and subsequent diffusion into titanium substrate. The surface properties of titanium and, hence the tribological response are changed due to formation of Ti-Ni intermetallic compounds as well as thick diffusion zone. The microstructural characterisation was carried out by optical, scanning and transmission microscopy as well as X-ray diffraction, EDX and GDS (glow discharge spectroscopy). Microhardness profiles were built to evaluate the strengthening effect in the diffusion zone. Nanoindentation was used to obtain hardness and elastic modulus was well as elastic recovery and E/H ratio of the different compound layers and coatings. Load bearing capacity as well as sliding, abrasion and erosion wear tests were carried out to visualise the performance of the different microstructures in distinguished tribological conditions. Finally, a preliminary corrosion resistance evaluation was carried by means of open circuit potential and anodic polarisation. The results indicated that the TiNi containing microstructure is effective in improving the tribological performance of the Ti metal 550 titanium alloy under medium low contact pressure. In fact, in sliding, it was observed an improvement of the wear resistance superior to 6,000%. In the other wear modes, the wear rates were also significantly inferior when compared to untreated material. Additionally, it was found that that the nickel diffusion zone has potential as frrst step in duplex treatments. In fact, the duplex microstructures formed by the combination of the nickel . diffusion zone with the anti-friction coatings TiN and DLC (diamond like carbon) have showed a quite superior load bearing capacity if compared with the single microstructures ( direct deposition on untreated titanium substrate ). Compared with the untreated material and in 3,5% NaCl solution, the microstructure containing TiNi on the surface shows inferior electrochemical behaviour. The TiN duplex microstructure shows a better behaviour if compared to the untreated material, while the DLC duplex microstructure instead exhibits severe corrosion for potentials above ~1V.