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Formação pseudoespinodal da fase alfa ativada por Fe em ligas do sistema TiNbFe

Processo: 16/22714-3
Modalidade de apoio:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
Vigência (Início): 13 de março de 2017
Vigência (Término): 12 de março de 2018
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
Pesquisador responsável:Rubens Caram Junior
Beneficiário:Camilo Augusto Fernandes Salvador
Supervisor: Hamish L. Fraser
Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Local de pesquisa: Ohio State University, Columbus, Estados Unidos  
Vinculado à bolsa:14/24449-0 - Transformações de fase, microestrutura e propriedades mecânicas de novas ligas de titânio beta metaestáveis do sistema Ti-Nb-Zr-Fe (TNZF) para aplicação biomédica, BP.DR
Assunto(s):Ligas de titânio
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:homogeneous nucleation | Isothermal heat treatments | Phase transformations | Scanning-transmission electron microscopy (STEM) | titanium alloys | transmission electron microscopy | Ligas de titânio

Resumo

Neste projeto, a formação pseudo-espinodal da fase alfa em ligas de titânio do sistema Ti-Nb-Fe será investigada. O sistema ternário Ti-Nb-Fe é um sistema de baixo custo, com potencial para diversas aplicações. Análises termodinâmicas sugerem que composições desse sistema podem apresentar formação homogênea da fase alfa após um tratamento térmico de solubilização seguido de isoterma direta (step-quench), em temperaturas próximas de 450 °C. Esta hipótese foi tema de um de nossos trabalhos recentes, entretanto, o tópico ainda está aberto para outras interpretações; logo, uma análise mais detalhada de amostras submetidas a diversos tempos de envelhecimento é necessária para confirmação da hipótese inicial. Adicionalmente, trabalhos prévios indicam que alguns aspectos da precipitação da fase alfa nesse sistema são controversos: apesar do forte efeito beta-estabilizador do Fe, ele acelera a formação de alfa durante os estágios inicias do tratamento térmico, enquanto restringe seu crescimento, posteriormente. Atualmente, as limitações das ligas do sistema Ti-Nb-Fe são seu elevado módulo de elasticidade (maior do que 80 GPa) e sua baixa conformabilidade a frio. Portanto, a adição de Zr ao sistema Ti-Nb-Fe também será investigada, com o objetivo de superar essas limitações e melhorar o controle microestrutural. A análise da redistribuição de soluto durante os tratamentos térmicos de envelhecimento nas ligas ternárias (Ti-Nb-Fe) e quaternárias (Ti-Nb-Fe-Zr) é um ponto crucial para identificar quais as condições necessárias para que a formação homogênea da fase alfa (via reação pseudo-espinodal) seja, de fato, ativada. É importante ressaltar que não há precedentes na literatura tratando da transformação pseudo-espinodal em ligas do sistema Ti-Nb-Fe. (AU)

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Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
DAL BO, MARIANA R.; SALVADOR, CAMILO A. F.; MELLO, MARIANA G.; LIMA, DALTON D.; FARIA, GUILHERME A.; RAMIREZ, ANTONIO J.; CARAM, RUBENS. The effect of Zr and Sn additions on the microstructure of Ti-Nb-Fe gum metals with high elastic admissible strain. MATERIALS & DESIGN, v. 160, p. 1186-1195, . (16/24693-3, 16/22714-3, 14/24449-0)
SALVADOR, CAMILO A. F.; OPINI, VICTOR C.; MELLO, MARIANA G.; CARAM, RUBENS. Effects of double-aging heat-treatments on the microstructure and mechanical behavior of an Nb-modified Ti-5553 alloy. MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING A-STRUCTURAL MATERIALS PROPERTIES MICROSTRUCTURE AND PROCESSING, v. 743, p. 716-725, . (14/24449-0, 16/22714-3)

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