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Type: Tese
Title: Desenvolvimento de ligas de AISI 316L endurecidas por dispersão de nano-óxidos de ítrio
Author(s)/Inventor(s): Martins, Tabatta Regina de Brito
Advisor: Santos, Dilson Silva
Co-advisor: Tavares, Sérgio Souto Maior
Abstract: Os aços inoxidáveis austeníticos são materiais estruturais muito importantes para os reatores nucleares de fusão e fissão, devido a sua excelente resistência à fluência em temperaturas elevadas e razoável resistência à corrosão e à oxidação em comparação aos aços inoxidáveis ferríticos. As tensões limite de escoamento e de resistência à tração e a resistência à corossão sob tensão dos aços austeníticos são inferiores em elevadas temperaturas. A introdução de óxidos estáveis termodinamicamente, finos e dispersos através da matriz austenítica pode aprimorar significativamente a resistência mecânica e à irradiação em temperaturas altas, ampliando suas aplicações. As ligas endurecidas por dispersão de óxidos, ou ligas ODS (Oxide Dispersion Strengthened) foram desenvolvidas em aço inoxidável austenítico 316L com adições de 0,35% em peso de Y2O3, Ti, Cu ou todos os elementos. A moagem mecânica foi utilizada para a mistura do óxido e elementos ao AISI 316L, a sinterização foi por SPS (spark plasma sintering). As ligas foram caracterizadas por difração de raios-X, microscopia ótica (MO) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os ensaios de microdureza, permeação via gasosa e de espectroscopia de dessorção térmica (TDS) foram conduzidos para avaliação dos mecanismos de endurecimento e dos parâmetros relacionados ao transporte de hidrogênio. As ligas produzidas apresentam microdureza superior e menor difusividade de hidrogênio em comparação ao material base. Portanto, a dispersão de nano-óxidos é uma boa estratégia para a produção de materiais avançados com superiores propriedades mecânicas e relativas ao hidrogênio.
Abstract: Austenitic steels are very important structure materials for fusion and fission nuclear reactors due to their excellent creep resistance at high temperature, and reasonable corrosion and oxidation resistance compared to ferritic steels. However, the ultimate tensile properties and stress corrosion resistance of austenitic steels are inferior at high temperature. The introduction of nano-sized oxide particles are expected to improve the strength and irradiation resistance of austenitic steels, because the oxide particles are very stable even at temperature close to the melting point of the steel and can be effective barriers to the motion of dislocations during tensile deformation. Therefore, the present work proposes a preparation of austenitic stainless steels with 0.35% wt. of Y2O3, Ti, Cu or all of them. They are characterized by X-ray diffraction, optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM). The microhardness, gas permeation tests as well as thermal desorption spectroscopy (TDS) are conducted to evaluate the hardening mechanisms and hydrogen transport parameters. The alloys produced shows enhanced microhardness and hindered hydrogen transport. Therefore, nano-oxide dispersion is such a good strategy for producing advanced materials with superior mechanical and hydrogen-related properties.
Keywords: Metalurgia do pó
Difusão do hidrogênio
Óxido de ítrio
Fragilização por Hidrogênio
AISI 316L
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Nanotecnologia
Production unit: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Nov-2021
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Citation: MARTINS, Tabatta Regina de Brito. Desenvolvimento de ligas de AISI 316L endurecidas por dispersão de nano-óxidos de ítrio. 2021. 176 f. Tese (Doutorado) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Nanotecnologia, COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2021.
Appears in Collections:Engenharia de Nanotecnologia

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