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http://hdl.handle.net/11422/26153
| 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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