Navegando por Palavras-chave "Ligas metálicas"

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    Análise cinética não-isotérmica da reação eutetóide em ligas do sistema CuAlZr e CuAlNi
    (Universidade Federal de São Paulo, 2024-06-04) Oliveira, Larissa Maurilio de [UNIFESP]; Silva, Ricardo Alexandre Galdino da [UNIFESP]; Silva, Leandro Santos da [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/1740391415051915; http://lattes.cnpq.br/6350523822780669; http://lattes.cnpq.br/0949241511763293
    Ligas metálicas são materiais formados por dois ou mais elementos, nos quais o elemento majoritário é obrigatoriamente um metal. Sabe-se que o sistema binário Cu-Al possui diversas transformações de fase e seu baixo custo e facilidade de produção tornam a liga ainda mais interessante. Além disso, as ligas do sistema Cu-Al podem apresentar diferentes tipos de transformações de fase, dependendo da composição e do tratamento térmico. A adição de outros elementos na liga também pode causar mudanças na temperatura das reações em fase sólida e propriedades do material. Neste trabalho, aspectos cinéticos da reação eutetóide nas ligas Cu75,0Al25,0, Cu74,5Al25,0Zr0,5, Cu73,0Al25,0Zr2,0, Cu72,0Al25,0Zr3,0 e Cu72,0Al25,0Ni3,0 foram estudados utilizando-se cinética não-isotérmica e as técnicas de calorimetria exploratória diferencial (DSC), microscopia óptica e difratometria de raio X A caracterização dos materiais inicialmente recozidos indicou a presença das fases γ1 e α nas ligas estudadas e a presença das fases β1’ e γ1 no caso das ligas submetidas a têmpera. Foi possível também observar a formação de precipitados contendo Zr nas ligas ternárias com adição desse elemento, indicando sua baixa miscibilidade no sistema. Os espectros de dispersão de energias de raios X mostraram a formação de solução sólida na liga contendo Ni, fator esperado devido à sua similaridade de tamanho, estrutura e eletronegatividade com o Cu. Além disso, as curvas DSC apresentaram um evento no intervalo de temperaturas de 835 K a 865 K, correspondente à transformação eutetóide reversa (α + γ1 → β). Com o aumento da razão de aquecimento os picos foram deslocados para temperaturas mais elevadas e apresentaram uma variação em sua intensidade e largura. A análise cinética indica que a reação ocorre em mais de uma etapa e o processo corresponde a uma transformação autocatalítica. A adição do terceiro elemento de liga não alterou o perfil da curva de energia de ativação isoconversional (Ey)em função do grau de conversão, mas é possível observar modificações nos valores de Ey em concentrações maiores de Zr e na presença do Ni. A adição de Ni aumentou consideravelmente a energia de ativação em relação à liga binária, podendo ser explicado devido a estabilização de fases e dificuldade de movimentação dos átomos. Já o Zr proporcionou uma pequena queda na energia de ativação em relação à liga binária por ser um bom agente nucleante e facilitar a mobilidade dos átomos.
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    Avaliação das propriedades mecânicas e microestruturais de juntas soldadas de Aço Maraging 300
    (Universidade Federal de São Paulo, 2023-12-01) Pinto, Larissa Ferreira [UNIFESP]; Zucarelli, Tiago Alegretti; Reis, Danieli Aparecida Pereira [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/7058867464306125; http://lattes.cnpq.br/2105394824226325; http://lattes.cnpq.br/6442522724449384
    O aço maraging é um tipo de aço de ultra resistência que se destaca pela ausência de carbono e pela grande quantidade de níquel, o que confere ao material maior resistência, ductilidade e tenacidade. Esse tipo de aço é utilizado em aplicações estratégicas e estruturais, tais como na indústria aeroespacial, aeronáutica, espaço e defesa. Além disso, o aço maraging é conhecido por sua capacidade de ser facilmente soldado e usinado, tornando-o uma escolha popular para componentes críticos de alta precisão. Quando a soldagem é necessária nesse material, busca-se técnicas capazes de proporcionar uma junta soldada com propriedades mecânicas similares às do material base. Nesse sentido, a literatura recomenda a utilização do processo de soldagem a plasma devido ao menor aporte térmico e à geração de uma zona termicamente afetada menor. Os resultados do trabalho têm como objetivo contribuir para o desenvolvimento dos processos de soldagem a plasma dos envelopes motores fabricados em aço maraging. O objetivo deste estudo é analisar as propriedades mecânicas e microestruturais obtidas em juntas soldadas de aço maraging 300 pelo processo de soldagem a plasma, bem como avaliar os efeitos dessa soldagem no material base. Para isso, foram soldadas duas chapas de aço maraging 300 e retirados corpos de prova de tração, com o cordão de solda situado na região útil do material. Além dos ensaios de tração, a pesquisa apresentou o mapeamento da dureza (microindentação Vickers) com o objetivo de obter o gradiente de dureza e a extensão da região afetada pelo aporte térmico da solda. E também foram realizadas à caracterização metalográfica das amostras, com diferentes ataques químicos, análise microestrutural através da microscopia ótica (MO) e difração de raios X (DRX). Os resultados mostram que após a solda, a região fundida e a região adjacente à solda apresentam uma dureza cerca de 15% menor quando comparadas a região do material base, onde não houve a influência da temperatura. As análises do ensaio de tração mostraram que as rupturas dos corpos de prova soldados com e sem reforço ocorreram a partir da região da zona termicamente afetada próxima à solda. Em relação a análise microestrutural constatou-se a homogeneidade da região soldada e a ausência de vazios e porosidade local. A difração dos raios X mostrou fases metálicas em cada região, evidenciando o aumento da fase austenita. O estudo evidenciou a excelente soldabilidade do material, destacando sua baixa incidência de defeitos e porosidades. Além disso, forneceu informações a fim de aprimorar os processos de soldagem e elevar o padrão de qualidade das juntas soldadas.
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    Acesso aberto (Open Access)
    Estudo das reações em fase sólida de ligas CuAlAg
    (Universidade Federal de São Paulo, 2022-06-22) Oliveira, Ana Carolina Gonzaga de [UNIFESP]; Silva, Ricardo Alexandre Galdino da [UNIFESP]; Paganotti, André [UNIFESP}; http://lattes.cnpq.br/2715534096459620; http://lattes.cnpq.br/6350523822780669
    Neste trabalho as transições de fase que ocorrem em ligas metaestáveis de CuAlAg foram estudadas. As ligas foram inicialmente submetidas a têmpera e posteriormente aquecidas para determinação das transições de fase dos materiais. Diferentes composições, partindo da liga sem adições de prata até o limite de 5,4%at.Ag, foram devidamente analisadas por diferentes técnicas experimentais. Os efeitos da variação da concentração de Ag sobre as transformações de fase e as propriedades das ligas Cu79,3Al20,7, Cu77,8Al20,9Ag1,3, Cu76,3Al21,1Ag2,6, Cu74,7Al21,3Ag4,0 e Cu73,1Al21,5Ag5,4 (%at.) foram estudadas utilizando-se as técnicas de microscopias óptica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia por dispersão de energias de raios X (EDX), calorimetria exploratória diferencial (DSC) e difratometria de raios X (DRX). As imagens obtidas por microscopia óptica mostram que a presença da prata parece promover um deslocamento no equilíbrio de fases para teores mais elevados de Al, permitindo o convívio das fases martensíticas β’ e β1’. A solubilidade da prata na matriz martensítica está em torno de 2,6%atAg e uma microestrutura eutética derivada do sistema de Ag e Al parece ser produzida a partir de 2,6%atAg. Os ensaios de difratometria de raios X confirmaram a presença da fase Ag2Al, que é um dos produtos da decomposição eutética do canto rico em Al do diagrama de fases Ag-Al. A liga Cu79,3Al20,7 mostrou cinco reações em fase sólida que foram alteradas com a adição de prata.
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    Acesso aberto (Open Access)
    Recuperação de resíduo ácido de ligas “alpaca” (cuproníquel-zinco) e geração do compósito CuO/ZnO/NiO para aplicações fotocatalíticas e antibacterianas
    (Universidade Federal de São Paulo, 2023-05-24) Kassab, Lais Montanholi [UNIFESP]; Pellosi, Diogo Silva [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/4319283598735971
    As ligas metálicas baseadas no cobre, como as ligas “alpacas” que são constituídas essencialmente por cobre-níquel-zinco, vêm sendo muito exploradas ao longo do tempo devido a propriedades favoráveis como alta resistência à corrosão, maleabilidade e aspectos visuais devido a sua cor amarelo-dourado. Contudo, no tratamento da liga é utilizado um processo com soluções de ácidos fortes (decapagem ácida) para tratamento de superfície final, o que gera um resíduo altamente nocivo que, atualmente, é apenas neutralizado e separado. Este processo apenas diminuí o impacto do rejeito metalúrgico e possui grande custo para a indústria. Neste contexto, o presente projeto visou recuperar o resíduo ácido a base da liga “alpaca 5” (Cu0,69Zn0,26Ni0,05 – valores em massa) cedido por uma empresa metalúrgica situada no ABC Paulista. Este foi tratado por um processo hidrotérmico de co-precipitação no qual um novo material compósito dos óxidos metálicos dos metais componentes da liga (CuO/ZnO/NiO) foi formado. Este compósito foi caracterizado por absorção na região do UV-Vis, espectroscopia vibracional na região do infravermelho (FTIR), difratometria de raios X (DRX), espectroscopia eletrônica de luminescência e microscopias eletrônicas de varredura (MEV), de transmissão (MET) e espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS). Os resultados apontaram a formação de compósitos CuO/ZnO/NiO microestruturados e altamente cristalinos com uma morfologia que traz os diferentes óxidos em uma estrutura microheterogênea na qual ZnO e NiO nucleiam e crescem sobre a estrutura do CuO. O compósito apresentou atividade fotocatalítica na degradação do corante alaranjado de metila e atividade antimicrobiana frente as bactérias Staphylococcus aureus e Escherichia coli. Assim, o processo sintético adotado permitiu transformar um rejeito industrial em um material promissor em diferentes áreas de aplicação.
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    Acesso aberto (Open Access)
    Recuperação de resíduo sólido de indústria metalúrgica e produção de nanocompósito rico em óxido de zinco (ZnO): caracterização e aplicações fotocatalíticas na degradação de modelos de poluentes
    (Universidade Federal de São Paulo, 2024-06-04) Esquerdo, Gabriela Linheira [UNIFESP]; Silva, Ricardo Alexandre Galdino da [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/6350523822780669
    O uso de zinco em ligas metálicas, como o latão (liga Cu-Zn), oferece uma série de vantagens e aplicações para a indústria. No entanto, durante o processo produtivo das ligas de latão são geradas grandes quantidades de resíduo de pó rico em zinco. A reciclagem deste material para a produção de algum subproduto – como o óxido de zinco (ZnO) – é um processo promissor para transformar o que hoje é um problema ambiental em um material de alto valor agregado. O ZnO é um ótimo semicondutor utilizado em materiais optoeletrônicos, bactericidas e fotocatalisadores. O foco do presente trabalho é a transformação do resíduo sólido em óxido de zinco ou compósitos deste material. Para este fim, um método de co-precipitação em meio aquoso foi desenvolvido permitindo a obtenção de um material compósito de zinco e cobre, CuO/ZnO, e outro rico em óxido de zinco, ZnO (R). A formação destes materiais foi confirmada por caracterizações estruturais, eletrônicas e morfológicas. Os resultados mostraram que a metodologia desenvolvida induziu primeiramente a precipitação seletiva de partículas de cobre e permitiu a síntese de nanopartículas de ZnO, ZnO (R), com elevado grau de pureza e propriedades similares à amostra comercial a partir do resíduo metalúrgico, com morfologia rugosa e elevada área superficial pela análise de MEV. Dentre suas possíveis aplicações, a ação como catalisador na fotodegradação dos poluentes orgânicos persistentes como Ibuprofeno® e Atrazina® foi avaliada e as amostras CuO/ZnO e ZnO (R) apresentaram taxa de degradação similar à amostra comercial.