Resumo: Neste trabalho, estudou-se a influência de adições de 4, 6, 8, 10 e 12% Ag (m/m) na cinética de precipitação e na resistência de polarização da liga Cu-6%Al, utilizando-se análise térmica diferencial (DTA), difratometria de raios X, microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise por dispersão de energias de raios X (EDX), medidas de variação da microdureza com a temperatura e o tempo, medidas de potencial em circuito aberto com o tempo (OCP) e curvas de polarização potenciodinâmica (PDS) em solução de NaCl 3,5%(m/v). Os resultados obtidos para as ligas contendo prata foram comparados com aqueles obtidos para as ligas Cu-6%Al. Observou-se que a adição de prata possibilita uma resposta ao tratamento de endurecimento por precipitação nessa liga. A precipitação da prata ocorre preferencialmente nos contornos de grão da fase matriz e o máximo da precipitação foi observado no intervalo de 300 a 500 oC. A formação da fase rica em Ag segue dois processos diferentes, que dependem de concentração de Ag. Para as ligas contendo 4 e 6%Ag a formação de precipitados ocorre por um mecanismo de segunda ordem na velocidade de reação, enquanto que para ligas com 8, 10 e 12%Ag, o mecanismo é de ordem zero. O valor da energia de ativação para o processo de ordem zero foi aproximadamente 50% maior que aquele obtido para o processo de segunda ordem. A análise de variância apresentou uma diferença estatisticamente significativa entre os valores de Rp das ligas estudadas. Esta diferença, indicada pelo teste de Tukey, foi quantificada com intervalos de confiança de 95% para as médias de resistência de polarização populacionais. A resistência à corrosão nessas ligas diminuiu com o aumento da concentração de Ag no sistema. A liga Cu-6%Al (sem adições de Ag) apresentou maior resistência de polarização. / Abstract: In this work the effect of 4, 6, 8, 10 and 12wt.%Ag addition on the aging characteristics of the Cu-6%Al alloy and the silver precipitation were studied by microhardness changes measurements with temperature and time, differential thermal analysis (DTA), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray analysis (EDX) and X-ray diffractrometry (XRD). The influence of the Ag content on the alloys corrosion resistance was investigated using electrochemical methods in 3.5%NaCl solution. Open circuit potential (OCP) with time and potentiodynamic direct scanning (PDS) were carried out and the experimental results were analyzed using statistical methods. Regression analysis, variance analysis (one-way ANOVA) and confidence intervals were applied to obtain the different kinetic parameters associated with corrosion resistance for these alloys. The results obtained for the alloys with Ag additions were compared with those obtained for the Cu-6%Al. These results showed that the silver addition enable a response to an age hardening treatment in the Cu-6%Al alloy. The silver precipitation occurs preferentially at the grain boundaries in the matrix, and the precipitation maximum occurred in the temperature range from 300 to 500 oC. The Ag-rich phase formation follows two different processes depending on Ag concentration. For alloys with 4 and 6wt%Ag the precipitation formation occurs as a second-order reaction mechanism while for alloys with 8, 10 and 12wt.%Ag a zero-order reaction was observed. The activation energy value for the zero order process is about 50% larger than that obtained for the second order process. The variance analysis indicated a statistically significant difference between alloys with respect to Rp This difference indicated by the Tukey test was quantified buy confidence intervals of 95 % for the populational polarization resistance averages and the populational corrosion potential. The corrosion resistance in these alloys. / Orientador: Antonio Tallarico Vicente Adorno / Coorientador: Cecílio Sadao Fugivara / Banca: Marisa Veiga Capela / Banca: Sebastião Elias Kuri / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-01-16Bitstream added on 2014-06-13T20:08:51Z : No. of bitstreams: 1 carvalho_tm_me_araiq.pdf: 1287793 bytes, checksum: 19855fe7d0e60f7b38358915229e6ccd (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho, estudou-se a influência de adições de 4, 6, 8, 10 e 12% Ag (m/m) na cinética de precipitação e na resistência de polarização da liga Cu-6%Al, utilizando-se análise térmica diferencial (DTA), difratometria de raios X, microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise por dispersão de energias de raios X (EDX), medidas de variação da microdureza com a temperatura e o tempo, medidas de potencial em circuito aberto com o tempo (OCP) e curvas de polarização potenciodinâmica (PDS) em solução de NaCl 3,5%(m/v). Os resultados obtidos para as ligas contendo prata foram comparados com aqueles obtidos para as ligas Cu-6%Al. Observou-se que a adição de prata possibilita uma resposta ao tratamento de endurecimento por precipitação nessa liga. A precipitação da prata ocorre preferencialmente nos contornos de grão da fase matriz e o máximo da precipitação foi observado no intervalo de 300 a 500 oC. A formação da fase rica em Ag segue dois processos diferentes, que dependem de concentração de Ag. Para as ligas contendo 4 e 6%Ag a formação de precipitados ocorre por um mecanismo de segunda ordem na velocidade de reação, enquanto que para ligas com 8, 10 e 12%Ag, o mecanismo é de ordem zero. O valor da energia de ativação para o processo de ordem zero foi aproximadamente 50% maior que aquele obtido para o processo de segunda ordem. A análise de variância apresentou uma diferença estatisticamente significativa entre os valores de Rp das ligas estudadas. Esta diferença, indicada pelo teste de Tukey, foi quantificada com intervalos de confiança de 95% para as médias de resistência de polarização populacionais. A resistência à corrosão nessas ligas diminuiu com o aumento da concentração de Ag no sistema. A liga Cu-6%Al (sem adições de Ag) apresentou maior resistência de polarização. / In this work the effect of 4, 6, 8, 10 and 12wt.%Ag addition on the aging characteristics of the Cu-6%Al alloy and the silver precipitation were studied by microhardness changes measurements with temperature and time, differential thermal analysis (DTA), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray analysis (EDX) and X-ray diffractrometry (XRD). The influence of the Ag content on the alloys corrosion resistance was investigated using electrochemical methods in 3.5%NaCl solution. Open circuit potential (OCP) with time and potentiodynamic direct scanning (PDS) were carried out and the experimental results were analyzed using statistical methods. Regression analysis, variance analysis (one-way ANOVA) and confidence intervals were applied to obtain the different kinetic parameters associated with corrosion resistance for these alloys. The results obtained for the alloys with Ag additions were compared with those obtained for the Cu-6%Al. These results showed that the silver addition enable a response to an age hardening treatment in the Cu-6%Al alloy. The silver precipitation occurs preferentially at the grain boundaries in the matrix, and the precipitation maximum occurred in the temperature range from 300 to 500 oC. The Ag-rich phase formation follows two different processes depending on Ag concentration. For alloys with 4 and 6wt%Ag the precipitation formation occurs as a second-order reaction mechanism while for alloys with 8, 10 and 12wt.%Ag a zero-order reaction was observed. The activation energy value for the zero order process is about 50% larger than that obtained for the second order process. The variance analysis indicated a statistically significant difference between alloys with respect to Rp This difference indicated by the Tukey test was quantified buy confidence intervals of 95 % for the populational polarization resistance averages and the populational corrosion potential. The corrosion resistance in these alloys.

Orientador: Antonio Tallarico Vicente Adorno / Banca: Assis Vicente Benedetti / Banca: Dimas Roberto Vollet / Banca: Sebastião Elias Kuri / Banca: Tomaz Toshimi Ishikawa / Resumo: Neste trabalho a cinética de decomposição da fase martensítica na liga Cu-10%Al com adições de 4, 6, 8 e 10%Ag foi estudada usando calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise térmica diferencial (DTA), termodilatometria (TD), microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV), difratometria de raios X (DRX), análise por dispersão de energias de raios X (EDX), medidas de variação da microdureza com a temperatura de têmpera e o tempo de envelhecimento e medidas de tensão-deformação. Os resultados obtidos indicaram a presença de uma etapa intermediária de reação nas ligas com 4 a 8%Ag, no intervalo de temperaturas de 200 a 300 oC, e essa etapa foi atribuída ao consumo da fase α desordenada. A presença da prata retardou a reação de decomposição eutetóide e intensificou o efeito de estabilização da fase martensítica no intervalo de temperatura e tempo considerados nesse estudo. Esse efeito de estabilização foi atribuído à redistribuição dos átomos de Ag como defeitos de estrutura, aumento do número de pares Cu-Al devido à interação Ag-Al e à redistribuição de átomos de Al ao redor de um átomo de Cu na sub-rede do cristal martensítico. Todos esses efeitos combinados diminuem a energia livre da fase martensítica e contribuem para o aumento da temperatura da transformação reversa. Para as ligas Cu-10%Al com e sem adições de prata a seqüência de reações durante o envelhecimento das amostras é composta das seguintes etapas: consumo da fase α seguida do ordenamento da martensita. A velocidade da reação de consumo da fase α depende da concentração de prata e uma mudança considerável na velocidade da reação de ordenamento da martensita é observada apenas para a liga com 10%Ag. Os valores das energias de ativação para os processos indicaram que a reação (α + β')→β' é a etapa dominante...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work, the kinetics of martensitic phase decomposition in the Cu-10wt.%Al alloy with additions of 4, 6, 8 and 10 wt.%Ag was studied using differential scanning calorimetry (DSC), differential thermal analysis (DTA), thermodilatometry (TD), optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffractometry (XRD), energy dispersive X-ray analysis (EDX), microhardness changes measurements with temperature and time and stress-strain measurements. The results indicated the presence of an intermediate reaction step for alloys with Ag additions up to 8wt.% in the temperature range between 200 and 300 oC, attributed to the consumption of the disordered α phase. The presence of Ag retarded the eutectoid decomposition reaction and enhanced the stabilization of the martensitic phase, in the time and temperature ranges considered. This stabilization effect was attributed to Ag atoms redistribution as structure defects, increase in the numbers of Cu-Al pairs due to Ag-Al interaction and to the Al atoms redistribution around one Cu atom at the sub-lattice of the martensitic crystal. The combination of these effects decreases the martensitic phase free energy and increases the reverse transformation temperature. The proposed reactions sequence for the aging of Cu-10wt.%Al alloy with and without Ag additions is the consumption of the α phase followed by the martensitic phase ordering. The rate of the α phase consumption reaction depends on the Ag concentration and a remarkable change in the martensitic phase ordering reaction rate is only observed for the addition of 10wt.%Ag. The obtained activation energy values indicated that the (α + β')→β' reaction, assisted by quenched-in vacancies migration, is the dominant step. / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-01-16Bitstream added on 2014-06-13T20:06:20Z : No. of bitstreams: 1 silva_rag_dr_araiq.pdf: 7974654 bytes, checksum: 26e0535c042c3672a9774fa309965a35 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho a cinética de decomposição da fase martensítica na liga Cu-10%Al com adições de 4, 6, 8 e 10%Ag foi estudada usando calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise térmica diferencial (DTA), termodilatometria (TD), microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV), difratometria de raios X (DRX), análise por dispersão de energias de raios X (EDX), medidas de variação da microdureza com a temperatura de têmpera e o tempo de envelhecimento e medidas de tensão-deformação. Os resultados obtidos indicaram a presença de uma etapa intermediária de reação nas ligas com 4 a 8%Ag, no intervalo de temperaturas de 200 a 300 oC, e essa etapa foi atribuída ao consumo da fase α desordenada. A presença da prata retardou a reação de decomposição eutetóide e intensificou o efeito de estabilização da fase martensítica no intervalo de temperatura e tempo considerados nesse estudo. Esse efeito de estabilização foi atribuído à redistribuição dos átomos de Ag como defeitos de estrutura, aumento do número de pares Cu-Al devido à interação Ag-Al e à redistribuição de átomos de Al ao redor de um átomo de Cu na sub-rede do cristal martensítico. Todos esses efeitos combinados diminuem a energia livre da fase martensítica e contribuem para o aumento da temperatura da transformação reversa. Para as ligas Cu-10%Al com e sem adições de prata a seqüência de reações durante o envelhecimento das amostras é composta das seguintes etapas: consumo da fase α seguida do ordenamento da martensita. A velocidade da reação de consumo da fase α depende da concentração de prata e uma mudança considerável na velocidade da reação de ordenamento da martensita é observada apenas para a liga com 10%Ag. Os valores das energias de ativação para os processos indicaram que a reação (α + β’)→β’ é a etapa dominante... / In this work, the kinetics of martensitic phase decomposition in the Cu-10wt.%Al alloy with additions of 4, 6, 8 and 10 wt.%Ag was studied using differential scanning calorimetry (DSC), differential thermal analysis (DTA), thermodilatometry (TD), optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffractometry (XRD), energy dispersive X-ray analysis (EDX), microhardness changes measurements with temperature and time and stress-strain measurements. The results indicated the presence of an intermediate reaction step for alloys with Ag additions up to 8wt.% in the temperature range between 200 and 300 oC, attributed to the consumption of the disordered α phase. The presence of Ag retarded the eutectoid decomposition reaction and enhanced the stabilization of the martensitic phase, in the time and temperature ranges considered. This stabilization effect was attributed to Ag atoms redistribution as structure defects, increase in the numbers of Cu-Al pairs due to Ag-Al interaction and to the Al atoms redistribution around one Cu atom at the sub-lattice of the martensitic crystal. The combination of these effects decreases the martensitic phase free energy and increases the reverse transformation temperature. The proposed reactions sequence for the aging of Cu-10wt.%Al alloy with and without Ag additions is the consumption of the α phase followed by the martensitic phase ordering. The rate of the α phase consumption reaction depends on the Ag concentration and a remarkable change in the martensitic phase ordering reaction rate is only observed for the addition of 10wt.%Ag. The obtained activation energy values indicated that the (α + β’)→β’ reaction, assisted by quenched-in vacancies migration, is the dominant step.