Made available in DSpace on 2014-10-09T12:26:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O hidrogênio vem sendo muito utilizado como agente pulverizador de ligas à base de terras raras e metais de transição devido à sua taxa de difusão ser extremamente alta mesmo em baixas temperaturas. Tais materiais são utilizados em dispositivos de estocagem de hidrogênio, geração de eletricidade ou de campos magnéticos, que são produzidos através de um processo cuja primeira etapa é a transformação das ligas em um pó fino através de moagem. Além destas, o hidrogênio também está sendo utilizado para a obtenção de ligas à base de titânio nióbio zircônio para sua pulverização. Para a fabricação destas ligas a metalurgia do pó é utilizada, pois com ela é possível obter como resultado peças com superfície porosa, requisito para sua aplicação como biomateriais. Outras vantagens da utilização da metalurgia do pó na fabricação dessas ligas são melhor acabamento superficial e melhor homogeneidade microestrutural. Neste trabalho foram preparadas amostras na composição Ti-13Nb-13Zr. A hidrogenação foi realizada a 700°C, 600°C e a 500°C para o titânio, nióbio e zircônio, respectivamente. Após a hidrogenação, foram realizadas moagens em moinho do tipo planetário de alta energia utilizando velocidade de 200rpm durante 90 minutos, e moinho convencional de bolas durante 30h. As amostras foram prensadas em prensa uniaxial e em seguida em prensa isostática e então sinterizadas a 1150°C com tempo de patamar de 7 a 13h. As amostras foram caracterizadas microestruturalmente por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS) e difração de raios X. As propriedades estruturais e mecânicas determinadas foram de densidade, microdureza e módulo de elasticidade. A amostra sinterizada a 1150°C por 7h, hidrogenada com pressão de 10.000 mbar e produzida por moagem em moinho planetário de alta energia apresentou melhores propriedades mecânicas e boa homogeneidade microestrutural, obtendo a composição final da liga Ti-13Nb- 13Zr. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:41:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:09:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 04687.pdf: 7600406 bytes, checksum: 7fc9c77439b889fea7b339da3aea0adb (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-11-12T09:53:58Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-11-12T09:53:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma forma alternativa de se produzir alvos para irradiação contendo urânio, destinados à produção do par de radionuclídeos 99Mo-99mTc. Estes alvos foram obtidos por metalurgia do pó, utilizando-se pós de níquel e de cobre, servindo o compactado como meio de encapsulamento para um cilindro de urânio a ser irradiado. O desenvolvimento compreendeu as etapas de caracterização química e física dos pós-utilizados. Os alvos foram compactados em prensa uniaxial e em prensa isostática a frio. As amostras foram sinterizadas em três atmosferas diferentes: argônio, hidrogênio e em alto vácuo. Quando do uso conjunto de cobre e níquel, foi feita sinterização por dois corpos, i.e., um compactado de níquel contendo o núcleo para ser irradiado e um compactado de cobre para servir de infiltrante. Isto, visando a eliminação de porosidade interconectada, permitindo o selamento do conteúdo físsil no interior do compactado. Os alvos após sinterização foram caracterizados fisicamente sendo avaliada a massa específica, pelo método geométrico e pelo princípio de Arquimedes. A porosidade foi medida pela técnica de porosimetria de mercúrio. Os alvos prontos foram caracterizados micro estruturalmente por microscopia óptica e eletrônica de varredura. Os resultados indicaram que a densificação do níquel foi diretamente proporcional à pressão de compactação obtendo-se 87% de densidade relativa após prensagem a 800 MPa (limite superior de compactação para ligas metálicas) e sinterização por 4 h a 600 ºC em atmosfera de hidrogênio. A sinterização por dois corpos (níquel com cobre) mostrou-se promissora para o uso como invólucro para núcleos, em termos de integridade estrutural e selamento devido à ausência de porosidade interconectada. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Atualmente, quando se tem a necessidade de nitretar peças produzidas pela metalurgia do pó, usa-se a nitretação a plasma. Apesar de ser um processo de alto custo, com diversas dificuldades operacionais e de ajuste de processo, a nitretação a plasma é o único processo viável para nitretar esses materiais por ter uma ação apenas superficial, não apresentando ação nitretante no interior dos poros. Nos processos de nitretação a gás e banho de sais, o meio nitretante penetra na porosidade (interconectada) dos materiais sinterizados, havendo assim a formação de camada branca em uma grande profundidade da peça (ou mesmo na peça toda), gerando problemas de deformação e fragilização do componente. Este trabalho teve por objetivo a aplicação do processo shot peening em peças sinterizadas com a finalidade de fechar a porosidade superficial das peças e estudar seu comportamento sob o processo de nitretação a gás. O estudo verifica que o material sinterizado submetido à nitretação gasosa permitiu a entrada do meio nitretante pelos poros abertos e interconectados promovendo a formação de camada branca no interior dos poros de praticamente todo o volume da peça. Essa camada branca no interior do material fragiliza o componente e inviabiliza sua utilização como componente em praticamente qualquer aplicação industrial. As peças sinterizadas jateadas com granalhas de aço antes da nitretação também permitiram o acesso do meio nitretante no interior do componente, porém, sem potencial suficiente para a formação de camada branca. As amostras jateadas apresentaram apenas agulhas de nitretos formados durante a nitretação. / Plasma nitriding is the process used to nitriding components produced by powder metallurgy. Although its high coast and operational difficulties, this is the best process for this kind of materials because the nitring occurs only in the surface. In gas and liquid nitriding processes the nitriding atmosphere goes through interconnected porous and the white layer forms not only on the surface but around internal porous resulting in embrittlement and deformation of the component. The aim of this work was evaluate the gas nitriding behavior of iron samples as received and previously submitted to shot peening process in order to close superficial porosities in a gas nitriding process. The results have shown that during gas nitriding the samples as received, did not present white layer at the surface but around the porous in the bulk of the sample. This fact suggested that the gaseous atmosphere goes through interconnected porous. This white layer causes the embrittlement of the component and its use in industrial application is not recommended. Otherwise, samples previously submitted to shot peening process before nitriding showed an external white layer but also permitted the access of nitriding atmosphere to the bulk of the sample, but in this case the nitriding potential was not sufficient to form white layer around internal porous.

Topic of the diploma thesis is Zn-Mg bulk material preparation by powder mixtures sintering at hot pressing. Structure, porosity and physically mechanical properties of prepared bulk materials were evaluated. Obtained results and their interpretation were served as feedback for following optimization of individual processing parameters of bulk materials preparation. Solution of diploma thesis is focused on study and control of processes during bulk material preparation and processes description from physical-chemical point of view with respect to structure creation and final material properties.

This diploma thesis deals with the processing of the magnesium-based powder materials with the addition of zinc by the spark plasma sintering. The aim of this thesis is to evaluate influence of sintering parameters and zinc content on the microstructure and mechanical properties of the material. First part of the thesis is literary research which is divided into two main chapters. The first chapter describes magnesium-based materials and mentions their use as biomaterials. The second chapter discusses powder metallurgy, specifically magnesium powders and spark plasma sintering. In the experimental part the powders were sintered at temperatures 300 °C and 400 °C and an analysis was performed using optical microscope, scanning electron microscope, then also EDS analysis and hardness, microhardness and three-point bending tests were performed. An increase in hardness was observed with increasing zinc content and with increasing sintering temperature. The flexural strength was higher for materials sintered at a temperature of 400 ° C.

This master’s thesis deals with production of ferrite cores by the powder metallurgy technology in EPCOS s.r.o. Šumperk. Special importance is given to powder compaction process through uniaxial cold pressing in a rigid die. The production company is introduced in the first part and is followed by a study of pressure propagation in a powder bed during uniaxial pressing, then the analysis of critical phases of compaction process in terms of green cracks and compact’s defects follows. Main test methods of compact’s green strength are also presented. Significant part of the master’s thesis deals with an analysis of a powder technological properties’ testing method. For that purpose, an instrumented compaction device called Powder Testing Center (PTC, KZK Powder Tech Corp.) is used. A new pressing tool of smaller diameter was made and mounted to the experimental press; also the testing technique, procedure and certificate of powder’s properties was slightly changed. Technological property called advanced compactibility of powder is introduced. Decision about suitability of powder for uniaxial pressing process is made upon the value of newly introduced coefficient of advanced compactibility . Compact’s green strength is evaluated by a proposed contract bend test method, which uses cylindrical-shaped testing pieces with high height-to-diameter ratio. The results from both testing methods show the impact of additional granulate adjustment on green strength and heterogeneity of density distribution along axial direction. Implementation of gained knowledge to production process led to more than 40 % cost savings in term 2/2016 – 4/2016 in comparison with term 8/2015 – 11/2015, because of lowering the number of scrap parts from KLY material due to crack reduction.

The purpose of this research is to investigate the mechanical, microstructural and corrosion performance of the ferritic stainless steel coarse powders, used in Metal Injection Molding (MIM) process. Three coarser powders made by Höganäs AB, were examined along with a commercially available fine MIM powder and samples from sheet metal. The studied powders were individually mixed with binders and then injection molded in the shape of dog bone shaped tensile bars. These green samples were then debinded and sintered to examine under different characterization methods. The methods used for examining the samples were tensile test, hardness test, metallography, SEM, chemical analysis, and salt spray test. After a comparative study of these different materials, it turns out that the chemical composition and the process parameters have more effect on materials properties compared to only particle size distribution in studied materials. After this study, 434 coarse powder was preferred upon the PolyMIM 430 fine powder, because of its lower price and same performance as that of PolyMIM 430.

This thesis work is focused on the influence of process parameters during gas atomization on the thermal spraying properties of a Ni-Cr-B-Si hardfacing alloy. The metal powder alloy, known as 1-60-20, is produced by Höganäs AB. There have been problems with insufficient fusing during flame spraying of this particular alloy sometimes, even though the chemical composition is always within spec. This has lead to a theory that the difference in performance is caused by differences in parameters during gas atomization. Several gas-gas and gas-water atomizations with varying parameters were performed at the Höganäs Pilot Centre. The powder samples were then analyzed by sieving, scanning electron microscopy, x-ray diffraction and finally tested by powder welding. The results show that by increasing the cooling rate during gas atomization the formation of unstable Ni-borides is possible for this alloy. If these Ni-borides will enhance the fusing properties of the alloy is unknown. According to the literature studied, it should however improve the fusing properties.

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