Avaliação de propriedades mecânicas e características metalúrgicas da liga multicomponente Cr₄₀Co₃₀Ni₃₀ processada em escala semi-industrial

dc.contributor.advisor-co1Zepon, Guilherme
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7924187202036614por
dc.contributor.advisor-co1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-5852-9076por
dc.contributor.advisor1Coury, Francisco Gil
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8609825406277730por
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-0457-2087por
dc.contributor.authorPereira, Vitor Deghaid
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/5704100945260317por
dc.date.accessioned2024-12-10T16:59:14Z
dc.date.available2024-12-10T16:59:14Z
dc.date.issued2021-08-27
dc.description.abstractDifferently from the classic concept of alloy design, which is based on selecting a main element and adding others to guarantee specific properties, a new strategy has been used in recent years for the so-called multicomponent alloys or high entropy alloys, which do not have a single main element. The most famous and commonly studied was the Brian Cantor’s alloy Fe20Cr20Mn20Ni20Co20, which shows a face centered cubic structure and excellent properties at room and cryogenic temperatures. Further studies showed that the ternary equiatomic alloy Cr33Co33Ni33 had a strength and ductility combination superior to that of the quinary alloy, indicating that the mechanical strength is not only a function of the number of elements, but also of the type of element used, with Cr being the most promising in increasing the alloy strength. Based on previous research, the Cr40Co30Ni30 (% atomic) alloy was chosen to be studied in this work. The composition was produced on a semi-industrial scale, in ingots weighing approximately 50 kg. The material was homogenized, hot worked by forging and rolling, heat treated and mechanically tested. The mechanical properties were evaluated by tensile, hardness and Charpy-V impact tests at ambient and cryogenic temperatures, on the hot formed and heat treated conditions. It was verified that the melting method and raw material purity used in the melting operation have a direct effect on the type and quantity of inclusions formed. Moreover, despite the material showing good mechanical properties, its production by hot forming is challenging, once it has a strong tendency to surface defects below 900oC.eng
dc.description.resumoDistintamente do conceito clássico de design de ligas, que consistia na seleção de um elemento principal e adição de outros para garantia de propriedades específicas, uma nova estratégia passou a ser empregada nos últimos anos para as então denominadas ligas multicomponentes ou ligas de alta entropia, onde não há um único elemento principal. Nesse campo, a liga mais famosa e comumente estudada foi a descoberta por Brian Cantor, Fe20Cr20Mn20Ni20Co20, que apresentava estrutura cúbica de face centrada e excelentes propriedades a temperatura ambiente e criogênica. Estudos posteriores mostraram que a liga equiatômica ternária Cr33Co33Ni33 possuía propriedades mecânicas de resistência e ductilidade superior àquela liga quinaria, indicando que a resistência mecânica não é apenas função do número de elementos que compõem a liga metálica, mas também do tipo de elemento utilizado, sendo que o Cr foi o mais promissor em aumento de resistência. Com base em estudos anteriores, a liga Cr40Co30Ni30 (% atômica) foi escolhida para ser estudada nesse trabalho. A composição foi produzida em escala semi-industrial, em lingotes de aproximadamente 50 kg. O material foi homogeneizado, conformado a quente por forjamento e laminação, tratado termicamente e ensaiado. As propriedades mecânicas foram avaliadas por meio de ensaios de tração, dureza e impacto Charpy-V a temperaturas ambiente e criogênicas, nas condições de bruto de conformação e tratado termicamente. Verificou-se que o método de fusão e qualidade da matéria prima empregada afetam diretamente no tipo de inclusão formada. Constatou-se que, apesar do material possuir boas propriedades mecânicas, sua produção por conformação a quente é desafiadora, dado que apresenta forte tendência ao surgimento de defeitos abaixo de 900oC.por
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamentopor
dc.identifier.citationPEREIRA, Vitor Deghaid. Avaliação de propriedades mecânicas e características metalúrgicas da liga multicomponente Cr₄₀Co₃₀Ni₃₀ processada em escala semi-industrial. 2021. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2021. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/21121.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/21121
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEMpor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectCr₄₀Co₃₀Ni₃₀por
dc.subjectLigas multicomponentespor
dc.subjectLigas de alta entropiapor
dc.subjectMulticomponent alloyseng
dc.subjectHigh entropy alloyseng
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA FISICApor
dc.titleAvaliação de propriedades mecânicas e características metalúrgicas da liga multicomponente Cr₄₀Co₃₀Ni₃₀ processada em escala semi-industrialpor
dc.title.alternativeEvaluation of mechanical properties and metallurgical characteristics of the Cr₄₀Co₃₀Ni₃₀ multicomponent alloy processed on a semi-industrial scaleeng
dc.typeDissertaçãopor

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