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Previous issue date: 2013-11-05 / Metal-ceramic interfaces are present in tricone drill bits with hard ceramic inserts for oil well drilling operations. The combination of actions of cutting, crushing and breaking up of rocks results in the degradation of tricone drill bits by wear, total or partial rupture of the drill bit body or the ceramic inserts, thermal shock and corrosion. Also the improper pressfitting of the ceramic inserts on the bit body may cause its total detachment, and promote serious damages to the drill bit. The improvement on the production process of metal-ceramic interfaces can eliminate or minimize some of above-mentioned failures presented in tricone drill bits, optimizing their lifetime and so reducing drilling metric cost. Brazing is a widely established technique to join metal-ceramic materials, and may be an excellent alternative to the common mechanical press fitting process of hard ceramic inserts on the steel bit body for tricone drill bit. Wetting phenomena plays an essential role in the production of metal/ceramic interfaces when a liquid phase is present in the process. In this work, 72Silver-28Copper eutectic based brazing alloys were melted onto zirconia, silicon nitride and tungsten carbide/Co substrates under high vacuum. Contact angle evolution was measured and graphically plotted, and the interfaces produced were analysed by SEM-EDX. The AgCu eutectic alloy did not wet any ceramic substrates, showing high contact angles, and so without chemical interaction between the materials. Better results were found for the systemns containing 3%wt of titanium in the AgCu alloy. The presence os titanium as a solute in the alloy produces wettable cand termodinamically stable compounds, increasing the ceramics wetting beahviour / Interfaces Metal-Cer?mica est?o presentes em brocas tric?nicas de insertos cer?micos duros para utiliza??o em perfura??o de po?os de petr?leo. A a??o combinada de corte, esmagamento e desagrega??o de rochas causa degrada??o e falhas nas brocas, as quais est?o relacionadas ao desgaste, ? fratura total ou parcial do corpo da broca ou dos insertos, choque t?rmico, corros?o. Tamb?m o deficiente encaixe mec?nico dos insertos cer?micos nos cones da broca pode dar origem ao seu destacamento e provocando uma s?rie de danos ? broca. O aprimoramento no processo de produ??o de interfaces metal-cer?mica pode eliminar ou minimizar algumas das falhas acima mencionadas nas brocas tric?nicas, otimizando o seu tempo de vida ?til, e portanto, reduzindo o custo m?trico de perfura??o. A brasagem ? uma t?cnica bastante conhecida para uni?o de metais e cer?micos, podendo ser uma excelente alternativa ao processo comum de encaixe mec?nico dos insertos cer?micos no corpo de a?o da broca. O fen?meno da molhabilidade tem um papel fundamental na produ??o de uni?es metal-cer?mica quando uma fase l?quida est? presente no processo. Neste trabalho, ligas de adi??o com base no eut?tico 72Prata-28Cobre foram fundidas sobre substratos de zirc?nia, nitreto de sil?cio e carbeto de tungst?nio/Co, em alto v?cuo. A evolu??o do ?ngulo de contato foi registrada graficamente, e as interfaces geradas analisadas por MEV-EDX. A liga eut?tica AgCu n?o molhou qualquer um dos substratos cer?micos, revelando elevados ?ngulos de contato e sem qualquer intera??o qu?mica entre os materiais. Os melhores resultados foram encontrados para os sistemas contendo 3%wt tit?nio na liga AgCu. A presen?a de tit?nio na forma de soluto favorece a forma??o de compostos molh?veis termodinamicamente est?veis, aumentando significativamente a condi??o de molhabilidade das cer?micas
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufrn.br:123456789/12817 |
| Date | 05 November 2013 |
| Creators | Pereira, Jorge Carlos Lopes Br?s Silva |
| Contributors | CPF:80732810400, http://lattes.cnpq.br/8671649752936793, Martinelli, Ant?nio Eduardo, CPF:15724520800, http://lattes.cnpq.br/0022988322449627, Paskocimas, Carlos Alberto, CPF:06296687877, http://lattes.cnpq.br/2365059843175411, Buschinelli, Augusto Jos? de Almeida, CPF:30399564853, http://lattes.cnpq.br/9684649153800847, Nascimento, Rubens Maribondo do |
| Publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Programa de P?s-Gradua??o em Ci?ncia e Engenharia de Materiais, UFRN, BR, Processamento de Materiais a partir do P?; Pol?meros e Comp?sitos; Processamento de Materiais a part |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFRN, instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte, instacron:UFRN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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