Influência da oxidação térmica nas propriedades mecânicas em fluência da liga Ti-6Al-4V

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dc.contributor.advisorCouto, Antonio Augusto
dc.contributor.authorOliveira, Hamon Vaz da Silva
dc.date.accessioned2022-10-18T12:18:33Z
dc.date.available2022-10-18T12:18:33Z
dc.date.issued2022-08-12
dc.description.abstractA liga Ti-6Al-4V é utilizada em aplicações como biomateriais e na indústria aeronáutica. A formação de uma camada de óxido estável e aderente pode melhorar a resistência mecânica e à corrosão deste material. Esse trabalho estuda o comportamento em fluência da liga Ti-6Al-4V submetida a duas condições diferentes de oxidação térmica induzida. As amostras foram oxidadas nas condições de 650 ºC por 12 h e 800 ºC por 2 h sem controle de atmosfera, a fim de estudar as diferentes formas do óxido formado e a influência no comportamento mecânico do material. A caracterização da camada de óxido foi realizada por Microscopia Óptica (MO), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) com Espectroscopia por Energia Dispersiva (EDS), e Difratometria de raios X (DRX). O ensaio de fluência foi realizado à carga constante em corpos de prova não oxidados e nas duas condições de oxidação, em temperaturas de 500°C até 600°C e tensão entre 125 e 319 MPa. Após a fratura dos corpos de prova, as superfícies de fratura foram analisadas por MEV. As camadas de óxido do material oxidado a 650 ºC e 800 ºC mediram aproximadamente 3 µm e 10 µm respectivamente. Nas análises de DRX das amostras oxidadas foi possível observar a formação da fase rutilo (TiO2) e um deslocamento dos picos de difratograma para direita em relação a amostra como recebida, provavelmente causada pela dissolução de oxigênio na zona subsuperficial. A análise por EDS permitiu verificar a presença de uma camada mista de óxido composta de rutilo e alumina. O tratamento de oxidação térmica proporcionou um aumento na resistência da liga Ti-6Al-4V. Os ensaios de fluência a 550 °C mostraram uma vida mais longa em fluência do material oxidado a 800 °C por 2 h e um aumento menos significativo no material oxidado a 650 °C por 12 h. Os ensaios de fluência às temperaturas de 500 ºC e 600 ºC e 250 MPa de tensão do material oxidado a 800 ºC de fluência realizados apresentaram menor vida em fluência em relação ao material não oxidado.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nívelpt_BR
dc.identifier.urihttps://dspace.mackenzie.br/handle/10899/30873
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.language.isoenpt_BR
dc.publisherUniversidade Presbiteriana Mackenzie
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectligas de titâniopt_BR
dc.subjectoxidação térmicapt_BR
dc.subjectfluênciapt_BR
dc.subjectTi-6Al-4Vpt_BR
dc.titleInfluência da oxidação térmica nas propriedades mecânicas em fluência da liga Ti-6Al-4Vpt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
local.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/2893737202813850pt_BR
local.contributor.advisorOrcidhttps://orcid.org/0000-0003-1503-1582pt_BR
local.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/2327856664261190pt_BR
local.contributor.board1Almeida, Gisele Fabiane Costa
local.contributor.board1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4501083548628976pt_BR
local.contributor.board1Orcidhttps://orcid.org/0000-0003-4158-2337pt_BR
local.contributor.board2Reis, Danieli Aparecida Pereira
local.contributor.board2Latteshttp://lattes.cnpq.br/7058867464306125pt_BR
local.contributor.board2Orcidhttps://orcid.org/0000-0002-1871-6475pt_BR
local.description.abstractenThe Ti-6Al-4V alloy is used in applications such as biomaterials and in the aeronautical industry. The formation of a stable and adherent oxide layer can improve the mechanical and corrosion resistance of this material. This work studies the creep behavior of Ti-6Al-4V alloy subjected to two different conditions of induced thermal oxidation. Samples were oxidized under conditions of 650 °C for 12 h and 800 °C for 2 h without atmosphere control, in order to study the different forms of the formed oxide and the influence on the material's mechanical behavior. The characterization of the oxide layer was performed by Optical Microscopy (OM), Scanning Electron Microscopy (SEM) with Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), and X-ray Diffractometry (XRD). Creep tests were performed at constant load on non-oxidized specimens and in both oxidation conditions, at temperatures from 500 °C to 600 °C and tension between 125 and 319 MPa. After the fracture of the specimens, the fracture surfaces were analyzed by SEM. The oxide layers of the oxidized material at 650 °C and 800 °C measured approximately 3 µm and 10 µm respectively. In the XRD analysis of the oxidized samples, It was possible to observe the formation of the rutile phase (TiO2) and a shift of the diffractogram peaks to the right in relation to the sample as received, probably caused by the dissolution of oxygen in the subsurface zone. The EDS analysis allowed to verify the presence of a mixed oxide layer composed of rutile and alumina. The thermal oxidation treatment provided an increase in the strength of the Ti-6Al-4V alloy. Creep tests at 550 °C showed a longer creep life of the material oxidized at 800 °C for 2 h and a less significant increase in the oxidized material at 650 °C for 12 h. Creep tests at temperatures of 500 °C and 600 °C and 250 MPa stress of the oxidized material at 800 ºC of creep performed, showed lower creep life in relation to the non-oxidized material.pt_BR
local.keywordstitanium alloyspt_BR
local.keywordsthermal oxidationpt_BR
local.keywordscreeppt_BR
local.keywordsTi-6Al-4Vpt_BR
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentEscola de Engenharia Mackenzie (EE)pt_BR
local.publisher.initialsUPM
local.publisher.programEngenharia de Materiais e Nanotecnologiapt_BR
local.subject.cnpqEngenharia de Materiais e Nanotecnologiapt_BR
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