Estudo da densidade óptica e da resistência à flexão de três pontos em corpos-de-prova fundidos com a liga metálica High Bond (Co-Cr), com secções vertical 90°, diagonal 45° e diagonal 22,5°, soldados pelas técnicas convencional e TIG

Pós-graduação em Odontologia - FOA

Caracterização microestrutural e resistência à corrosão de ligas Co-Cr-Mo utilizadas em próteses dentárias

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efeito de adições de Ni e Mg sobre o comportamento térmico, mecânico e elétrico de ligas Al-Cu-Fe solidificadas unidirecionalmente

Este trabalho estudou a influência dos teores dos solutos Mg e Ni na modificação das propriedades térmicas, elétricas e mecânicas de uma liga Al-Cu-Fe para aplicação como condutor de energia elétrica. Para a realização do presente estudo, as ligas foram obtidas por fundição unidirecional horizontal, a partir da base do alumínio de pureza comercial com adição dos teores 0,05%p Cu e [0,24 a 0,28]%p Fe. Tal base foi modificada em uma primeira etapa com teores de 0,45, 0,60 e 0,80%p Mg. As ligas obtidas com estes teores tiveram suas propriedades estudadas para que se selecionasse um teor de Mg para posterior adição de Ni à liga. O estudo destas propriedades na primeira etapa passou pela análise das propriedades térmicas: velocidade de solidificação (V_L) e taxa de resfriamento (Ṫ). A caracterização elétrica estudou a propriedade condutividade elétrica (φ) e o levantamento das propriedades mecânicas: limite de resistência à tração (σ) e microdureza Vickers (HV). A liga com adição de Ni passou por tratamentos térmicos de envelhecimento, por 1, 4 e 8h. Estas amostras foram analisadas em um microscópio eletrônico de varredura - MEV pelos sinais de elétrons retroespalhados – ERE e espectroscopia de energia dispersiva – EDS. Como resultados do estudo, encontrou-se que adições de Mg influenciaram significativamente a viscosidade das ligas, elevando as velocidades de solidificação nos instantes finais. Os ensaios de microdureza das amostras envelhecidas mostraram que houve um acréscimo significativo de dureza na quarta hora de envelhecimento, da mesma forma que as análises de EDS mostraram que a concentração de Ni também elevou-se nesta condição de tratamento.

Variáveis térmicas de solidificação, espaçamento dentríticos secundários e resistência à corrosão de ligas hipoeutéticas Al-Ni

No presente trabalho, é realizada uma seqüência de experimentos com ligas hipoeutéticas Al-Ni para analisar a solidificação unidirecional vertical ascendente em condições transitórias de fluxo de calor. Abordagens experimentais são desenvolvidas para a determinação quantitativa de variáveis térmicas de solidificação, tais como: tempos locais de solidificação; velocidades de deslocamento das isotermas liquidus; taxas de resfriamento à frente da isoterma liquidus e gradientes térmicos à frente da interface sólido / líquido. O trabalho analisa também a dependência dos espaçamentos dendríticos secundários em relação às variáveis térmicas de solidificação e ao teor de soluto das ligas, além de relacionar estes parâmetros com a resistência à corrosão destas ligas. Esses parâmetros dendríticos experimentais, referentes à solidificação das ligas Al - 1, 1,4 e 1,8 % Ni, não puderam ser comparados com os principais modelos teóricos de crescimento dendrítico da literatura, pois, para as ligas em estudo há uma escassez de propriedades termofísicas, impossibilitando assim esta comparação. O comportamento corrosivo é analisado pela técnica de polarização potenciodinâmica e técnica de polarização potenciodinâmica cíclica conduzidas em solução de 3,5% NaCl em temperatura ambiente, estruturas dendríticas mais grosseiras tendem a aumentar as taxas de corrosão das ligas hipoeutéticas do sistema Al-Ni. Os resultados experimentais obtidos através de ensaios de corrosão são correlacionados com a microestrutura dendrítica. Dessa forma, são determinadas tendências experimentais de crescimento dendrítico e resistência à corrosão para a solidificação unidirecional vertical ascendente.

Análise química, microestrutural, determinação das propriedades mecânicas e dureza de ligas odontológicas (Ag Pd,Co Cr e NiCr) fundidas em diferentes temperaturas

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Corrosion properties of Fe-Cr-Nb-B amorphous alloys and coatings

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Effect of heat treatment on microstructure and mechanical properties of Ti-5wt-%Ni alloys for use as biomaterial

Titanium alloys are among the most important and frequently used class of biomaterials. In addition to biocompatibility, it is important that an implant material present satisfactory mechanical properties that allow long term use in the body. To improve such properties, different heat treatments are used, as well as doping with oxygen. The presence of interstitial oxygen in the crystal lattice causes deformation, increases the hardness, and causes modifications in anelasticity, thereby decreasing the elastic modulus. In this study, an alloy was prepared by arc melting precursor metals, heat and mechanically treated, and doped with oxygen, resulting in samples with different processing conditions. In each condition, the alloy was characterised in terms of amount of oxygen, X-ray diffraction, and optical microscopy. In addition, properties of the alloy, such as hardness and elastic modulus, were analysed.

Magnetic tunneling junctions with the Heusler compound Co 2 Cr 0.6 Fe 0.4 Al

Materialen mit sehr hoher Spinpolarisation werden für Anwendungen im Bereich der Spin-Elektronik benötigt. Deshalb werden große Forschungsanstrengungen zur Untersuchung der Eigenschaften von Verbindungen mit potentiell halbmetallischem Charakter, d. h.mit 100% Spinpolarisation, unternommen. In halbmetallischen Verbindungen, erwartet man eine Lücke in der Zustandsdichte an der Fermi Energie für Ladungsträger einer Spinrichtung, wahrend die Ladungsträger mit der anderen Spinrichtung sich metallisch verhalten. Eine Konsequenz davon ist, dass ein Strom, der durch solche Verbindung fließt, voll spinpolarisiert ist. Die hohe Curie-Temperatur Tc (800 K) und der theoretisch vorhergesagte halbmetallische Charakter machen Co2Cr0.6Fe0.4Al (CCFA) zu einem guten Kandidaten für Spintronik-Anwendungen wie magnetische Tunnelkontakte (MTJs = Magnetic Tunneling Junctions). In dieser Arbeit werden die Ergebnisse der Untersuchung der elektronischen und strukturellen Eigenschaften von dünnen CCFA Schichten dargestellt. Diese Schichten wurden in MTJs integriert und der Tunnel-Magnetowiderstands-Effekt untersucht. Hauptziele waren die Messung der Spinpolarisation und Untersuchungen der elektronischen Struktur von CCFA. Der Einfluss verschiedener Depositionsparameter auf die Eigenschaften der Schichten, speziell auf der Oberflächenordnung und damit letztlich auf den Tunnel-Magnetowiderstand (TMR), wurde bestimmt. Epitaktische d¨unne CCFA Schichten mit zwei verschiedenen Wachstumsrichtungen wurden auf verschiedene Substrate und Pufferschichten deponiert. Ein Temperverfahren wurde eingesetzt um die strukturelle Eigenschaften der dünnen Schichten zu verbessern. Für die MTJs wurde Al2O3 als Barrierenmaterial verwendet und Co als Gegenelektrode gewählt. Die Mehrschicht-Systeme wurden in Mesa-Geometrie mit lithographischen Methoden strukturiert. Eine maximal Jullière Spinpolarisation von 54% wurde an Tunnelkontakte mit epitaktischen CCFA Schichten gemessen. Ein starker Einfluss der Tempernbedingungen auf dem TMR wurde festgestellt. Eine Erhörung des TMR wurde mit einer Verbesserung der Oberflächenordung der CCFA Schichten korreliert. Spektroskopische Messungen wurden an den MTJs durchgeführt. Diesen Messungen liefern Hinweise auf inelastische Elektron-Magnon und Elektron-Phonon Stossprozesse an den Grenzflächen. Einige der beobachteten Strukturen konnten mit der berechneten elektronischen Struktur von CCFA korreliert worden.

Whole rock and Cr-rich spinel geochemistry of ODP Legs 152 and 163 and DSDP Hole 38-338 samples

Coring during Ocean Drilling Program and Deep Sea Drilling Project Legs 163, 152, 104, 81, and 38 recovered sequences of altered basalt from North Atlantic seaward-dipping reflector sequences (SDRS) erupted during the initial rifting of Greenland from northern Europe and likely associated with excessive mantle temperatures caused by an impacting mantle plume head. Cr-rich spinel is found abundantly as inclusions and groundmass crystals within the olivine-rich lavas of Hole 917A (Leg 152) cored into the Southeast Greenland SDRS, but only rarely as inclusions within plagioclase in the lavas of the Vøring Plateau SDRS, and it is absent from other cored SDRS lavas from the Rockall Plateau and Southeast Greenland. Eruptive melt compositions determined from inferred, thermodynamically-defined, spinel-melt exchange equilibria indicate that the most primitive melts represented by Hole 917A basalts have Mg/(Mg + Fe2+) at least as high as 0.70 and approach near-primary mantle melt compositions. In contrast, Cr-rich spinels from Hole 338 (Leg 38) lavas on the Vøring Plateau SDRS give evidence for melt with Mg/(Mg + Fe2+) only as high as 0.64. This study underlines that primitive melts similar to those from Hole 917A comprise only a small fraction of the eruptive North Atlantic SDRS melts, and that most SDRS basalts were, in fact, too evolved to have precipitated Cr-rich spinel, with true melt Mg/(Mg + Fe2+) likely below 0.60. The evolved nature of the SDRS basalts implies large amounts of fractionation at the base of the crust or deep within it, consistent with seismic results that indicate an abnormally thick Layer 3 underlying the SDRS.

Object Kinetic Monte Carlo calculations of irradiated Fe-Cr dilute alloys: The effect of the interaction radius between substitutional Cr and self-interstitial Fe

ObjectKineticMonteCarlo models allow for the study of the evolution of the damage created by irradiation to time scales that are comparable to those achieved experimentally. Therefore, the essential ObjectKineticMonteCarlo parameters can be validated through comparison with experiments. However, this validation is not trivial since a large number of parameters is necessary, including migration energies of point defects and their clusters, binding energies of point defects in clusters, as well as the interactionradii. This is particularly cumbersome when describing an alloy, such as the Fe–Cr system, which is of interest for fusion energy applications. In this work we describe an ObjectKineticMonteCarlo model for Fe–Cr alloys in the dilute limit. The parameters used in the model come either from density functional theory calculations or from empirical interatomic potentials. This model is used to reproduce isochronal resistivity recovery experiments of electron irradiateddiluteFe–Cr alloys performed by Abe and Kuramoto. The comparison between the calculated results and the experiments reveal that an important parameter is the capture radius between substitutionalCr and self-interstitialFe atoms. A parametric study is presented on the effect of the capture radius on the simulated recovery curves.

Estudo de catalisadores de Ni/ZnO promovidos com CeO2 aplicados em reações de reforma a vapor do etanol e acetona

A produção de energia é um dos grandes desafios deste século, principalmente com a necessidade no desenvolvimento de processos que utilizem preferencialmente fontes renováveis. Nesse contexto, é claro o interesse por pesquisas baseada no hidrogênio. Porém, os ganhos ambientais efetivos estão associados também à matéria-prima usada no processo de geração do hidrogênio, senso assim mais significativo quando do uso de fontes renováveis. No presente trabalho foi estudado o efeito da adição de diferentes teores de CeO2 em catalisadores de NiZnO, preparados pelo método da co-precipitação. Os catalisadores foram estudados frente à reação de reforma a vapor do etanol (RVE) para produção de H2, e no decorrer do trabalho foi pertinente incluir o estudo da reforma a vapor da acetona (RVA), como complemento dos estudos da RVE. Além disso, esta é uma molécula modelo para reforma a vapor do bio-óleo. Nos sistemas catalíticos sintetizados houve a formação da liga NiZn3, o que aparenta proporcionar um efeito sinérgico entre esses elementos. Observou-se um efeito altamente promotor do CeO2 com relação a diminuição do coque formado, devido a uma menor da formação da acetona, durante as etapas de reforma do etanol. O que consequentemente interferiu na produção de H2. O catalisador contendo 20% de CeO2 denominado NiZn20Ce apresentou um desempenho altamente promissor, pois de acordo com as análises de DRIFT, a presença do CeO2 levou a formação de espécies de formiato, o que consequentemente interferiu em uma menor formação de coque e maior produção de H2. Foi comprovado também que a natureza dos depósitos carbonáceos depende tanto do substrato utilizado quanto das etapas precursoras inicias que levarão a formação desse coque, sendo o ponto chave para um melhor desempenho do catalisador.

Boron solubility in Fe-Cr-B cast irons

Boron solubility in the as-cast and solution treated martensite of Fe-Cr-B cast irons, containing approximately 1.35 wt.% of boron, 12 wt.% of chromium, as well as other alloying elements, has been investigated using conventional microanalysis. The significant microstructural variations after tempering at 750 degreesC for 0.5-4 h, compared with the original as-cast and solution treated microstructures, indicated that the matrix consisted of boron and carbon supersaturated solid solutions. The boron solubility detected by electron microprobe was between 0.185-0.515 wt.% for the as-cast martensite and 0.015-0.0589 wt.% for the solution treated martensite, much higher than the accepted value of 0.005 wt.% in pure iron. These remarkable increases are thought to be associated with some metallic alloying element addition, such as chromium, vanadium and molybdenum, which have atomic diameters larger than iron, and expand the iron lattice to sufficiently allow boron atoms to occupy the interstitial sites in iron lattice. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

The effect of iron on liquid film migration and sintering of an Al-Cu-Mg alloy

Analytical transmission electron microscopy indicates that liquid film migration occurs during sintering of an Al-Cu-Mg alloy, that intragranular liquid pools develop from migrating films and that iron segregates to these pools. It is suggested that a high localised iron concentration retards the liquid film migration rate by reducing the coherency strain in the retreating grain, causing a region of the film to detach from the boundary, thus forming an intragranular pool in the advancing grain. Alloys with low iron levels develop few intragranular pools and have high sintered densities. (C) 2003 Acta Materialia Inc. Published by Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Superplasticity and superplastic forming ability of a Zr-Ti-Ni-Cu-Be bulk metallic glass in the supercooled liquid recgion

The superplastic deformation behavior and superplastic forming ability of the Zr41.25Ti13.75Ni10Cu12.5Be22.5 (at.%) bulk metallic glass (BMG) in the supercooled liquid region were investigated. The isothermal tensile results indicate (hat the BMG exhibits a Newtonian behavior at low strain rates but a non-Newtonian behavior at hiqh-strain rates in the initial deformation stage. The maximum elongation reaches as high as 1624% at 656 K. and nanocrystallization was found to occur during the deformation process. Based cm the analysis on tensile deformation. a gear-like micropart is successfully die-forged via a superplastic forgings process. demonstrating that the BMG has excellent workability in the supercooled liquid region. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.