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Previous issue date: 2015-07-23 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Since the discovery of the quasicrystalline alloys by D. Schechtamn in 1984,
many research has been done in terms of coating application of these materials
and their intermetallic approximants due to their physical and transport
properties as: high hardness, low friction coefficient, low superficial adhesion
energy, high oxidation resistance and low thermal conductivity. The low thermal
conductivity combined with the thermal expansion in the same range of the
usual metallic materials used as substrates in coatings make these alloys as
potential substitutes for the traditional ceramics thermal barrier coatings. The
alloy Al71Co13Fe8Cr8 has been studied in terms of thermal barrier applications.
This alloy presents interesting properties and characteristics for this application.
However, the information about this alloy on the literature is scarce and
contradictory. In this sense, in the present work, the Al71Co13Fe8Cr8 alloy was
selected for coating fabrication aiming to obtain a consistent structural
characterization of this alloy. Results show that the Al71Co13Fe8Cr8 alloy is not a
quasicrystalline forming composition. It is actually composed by two
intermetallic phases, one hexagonal and the other monoclic, Al5Co2 and Al13Co4
respectively, which are approximant phases of the decagonal QC with the
interesting physical and transport properties presented by the quasicrystalline
phase. The coatings were also studied in terms of the interdifusion phenomena
between the coating and a steel substrate at high temperatures. Alloys around
the Al71Co13Fe8Cr8 compositional range were also fabricated in order to
evaluate the phase formation on the aluminum rich region of the Al-Co-Fe-Cr
system. Several intermetallic phases were observed, most of them quaternary
extensions of Al-Co intermetallic phases. A quasicrystalline phase was also
observed in one of the studied compositions. / Desde a descoberta das ligas quasicristalinas por D. Schechtman em 1984
muitos pesquisadores se voltaram para o estudo desses materiais para a
aplicação como revestimentos devido suas propriedades físicas e de transporte
como: elevada dureza, baixo coeficiente de atrito, baixa energia de adesão
superficial, elevada resistência à oxidação e a baixa condutividade térmica. A
baixa condutividade térmica aliada ao coeficiente de expansão térmica, que é
similar a de materiais utilizados como substrato em revestimentos, tornam
esses materiais como potenciais ligas de aplicação em revestimentos para
isolamento térmico. Os estudos disponíveis na literatura relacionados a ligas
quasicristalinas e a aplicação de barreiras térmicas são referentes a liga
Al71Co13Fe8Cr8. Essa liga possui propriedades e características desejadas para
esta aplicação. Entretanto, as informações disponíveis sobre a caracterização
estrutural da liga são escassas e contraditórias. Dessa forma a liga
Al71Co13Fe8Cr8 foi selecionada para a fabricação de revestimentos no estudo
do presente trabalho, buscando caracterizar adequadamente a estrutura da
liga. Os resultados mostram que a liga Al71Co13Fe8Cr8 não possui composição
adequada para formação de fases quasicristalinas. Na verdade essa liga é
composta por duas fases intermetálicas, uma hexagonal e outra monoclínica,
que são extensões quaternárias das fases Al5Co2 e Al13Co4 respectivamente e
que são fases aproximantes da fase quasicristalina decagonal e apresentam as
propriedades físicas e de transporte da fase quasicristalina. Os revestimentos
fabricados com a liga Al71Co13Fe8Cr8 foram também estudados com relação ao
fenômeno de interdifusão entre o revestimento e o substrato de aço em
elevadas temperaturas. Um estudo com variações composicionais da liga
original foi também realizado para avaliar a formação de fases na região rica
em alumínio do sistema Al-Co-Fe-Cr e observou-se a formação de diversas
fases intermetálicas, em sua maioria extensões quaternárias de fases do
sistema Al-Co. A presença de uma fase quasicristalina em uma das
composições estudadas também foi observada.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/7173 |
| Date | 23 July 2015 |
| Creators | Wolf, Witor |
| Contributors | Botta Filho, Walter José |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Câmpus São Carlos, Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, UFSCar |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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