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dc.contributor.authorMartins Júnior, Claudio Beserra
dc.date.accessioned2023-04-03T18:10:41Z
dc.date.available2023-04-03T18:10:41Z
dc.date.issued2021-09-10
dc.identifier.citationMARTINS JÚNIOR, Claudio Beserra. Comportamento de oxidação em temperaturas elevadas de ligas NiTiNb com efeito memória de forma. 2021. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2021. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/17583.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/17583
dc.description.abstractShape memory alloys (SMA) of the Nickel-Titanium (NiTi) system are currently the most commercially important, due to their excellent mechanical properties, high shape recovery and biocompatibility. Such a unique set of properties has led this class of materials to find a wide range of applications in various industrial sectors. However, obtaining these alloys at a low production cost is still a major challenge for the industry, largely due to oxidation during the processing, which can negatively affect the shape memory effect (SME). Thus, investigations to improve the oxidation resistance of these alloys deserve attention. Despite being little explored, the Nb addition, up to 7 at.%, has proven to be very effective in reducing oxidation rates. Research with higher contents has not been found in the literature. Therefore, the aim of this work was to evaluate the influence of Nb addition at contents between 9 at.% and 12 at.% on the high temperature oxidation behavior of NiTi SMA, by means of thermogravimetric analyses for up to 100 h at temperatures of 800 °C, 900 °C, and 1,000 °C. It was found that at all the studied temperatures, the alloys followed the parabolic oxidation rate law, and the Nb addition reduced the rate constants (kp) by at least 8 times. The formed oxide layer was analyzed by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray spectroscopy analysis system (SEM/EDS). The improvement in oxidation resistance was explained in terms of Nb rich regions forming in the oxidation product layer, where the replacement of Ti4+ by Nb5+ reduces the number of defects that influence oxidation rates. It was also seen that the addition of Nb improves the adhesion of the layer.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)por
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectOxidação em temperaturas elevadaspor
dc.subjectLigas NiTipor
dc.subjectEfeito memória de formapor
dc.subjectCaracterização microestruturalpor
dc.subjectNióbiopor
dc.subjectHigh temperature oxidationeng
dc.subjectNiTi alloyseng
dc.subjectShape memory effecteng
dc.subjectMicrostructural characterizationeng
dc.subjectNiobiumeng
dc.titleComportamento de oxidação em temperaturas elevadas de ligas NiTiNb com efeito memória de formapor
dc.title.alternativeHigh temperature oxidation behavior of NiTiNb shape memory alloyseng
dc.typeDissertaçãopor
dc.contributor.advisor1Della Rovere, Carlos Alberto
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8141224513975606por
dc.contributor.advisor-co1Gargarella, Piter
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4641435644243916por
dc.description.resumoAs ligas com efeito memória de forma (EMF) do sistema Níquel-Titânio (NiTi) são as de maior importância comercial atualmente, por conta de suas excelentes propriedades mecânicas, alta recuperação de forma e biocompatibilidade. Tal conjunto único de propriedades fez com que esta classe de materiais encontrasse uma vasta gama de aplicações em diversos setores industriais. Entretanto, a obtenção destas ligas com baixo custo de produção ainda é um grande desafio para a indústria, muito por conta da oxidação durante o processamento, fato que pode prejudicar o EMF. Desta forma, medidas para melhorar a resistência à oxidação destas ligas merecem atenção. Apesar de ser pouco explorada, a adição de Nb, em teores atômicos de até 7%, já se mostrou muito efetiva em reduzir as taxas de oxidação. Estudos com maiores teores não foram encontrados na literatura. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da adição de Nb em teores atômicos entre 9% e 12% no comportamento de oxidação em temperaturas elevadas de ligas NiTi com EMF, através de análises termogravimétricas por até 100 h nas temperaturas de 800 °C, 900 °C e 1.000 °C. Foi visto que, em todas as temperaturas estudadas, as ligas seguiram a lei de velocidade parabólica de oxidação, e a adição de Nb reduziu as constantes de velocidade (kp) em pelo menos 8 vezes. A camada de óxido formada foi analisada através de difração de raios-X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura com sistema de análise por espectroscopia de raios-X por energia dispersiva (MEV/EDS). A melhoria na resistência à oxidação foi explicada em termos da formação de regiões ricas em Nb na camada oxidada, onde a substituição de Ti4+ por Nb5+ reduz a quantidade de defeitos que influenciam as taxas de oxidação. Também foi visto que a adição de Nb melhora a aderência da camada.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEMpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA FISICApor
dc.description.sponsorshipIdCAPES - Processo: 88887.474414/2020-00por
dc.description.sponsorshipIdFAPESP - Processo: 2019/23610-5por
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/4414919476503670por


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