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O presente trabalho compreende os estudos relativos ao coalescimento em altas
temperaturas dos precipitados cerâmicos de carbeto de nióbio (NbC) ou nitreto de
nióbio (NbN) em compósitos de matriz ferrosa. A produção foi realizada a partir da
pesquisa sendo realizada no Laboratório de Materiais (Labmat) da UFSC, cujos
princípios inovadores visam um material de engenharia com potencial custobenefício
e repetibilidade industrial. A formação e homogeneização dos reforços
foram feitas in situ, com a intenção de diminuir defeitos na interface e reduzir o
tamanho dos reforços, assim aperfeiçoando as propriedades mecânicas finais do
material. Foram definidas 3 condições de tratamentos térmicos a partir de
simulações termodinâmicas realizadas no software Thermo-Calc®; C1 com patamar
de 1150ºC por 10h, C2 com patamar de 1500ºC por 1h, e C3, com patamar de
1150ºC por 5h, além da C0, condição de controle sem tratamentos térmicos
posteriores. Com a obtenção das amostras de nitretos e carbetos de nióbio para
cada condição, 2 metodologias foram utilizadas para comparar os resultados dos
tamanhos de partícula: a análise de imagem através do software ImageJ® e a
medida direta das partículas de reforço através da digestão ácida da matriz ferrítica.
Os valores absolutos do tamanho médio das partículas entre as simulações e a
digestão ácida indicaram dados similares para C0 e C1, com 0,88 μm para 0,91 μm
em NbC/C0, 0,68 para 0,94 em NbN/C0, 1,29 μm para 1 μm em NbC/C1 e 1,34 μm
para 1,25 μm em NbN/C1, respectivamente. Para valores percentuais indicativos da
taxa de coalescimento, porém, o cenário foi de maior compatibilidade para a análise
de imagem, com as amostras de NbC/C1 indicando 9,9% no tamanho médio
derivado do ImageJ® e média de 9,8% nas simulações, NbC/C2 741% e 754%, e
NbC/C3 2% e 9,8% de aumento em comparação a seus reforços em C0. O maior
crescimento, porém, não ultrapassou 4 μm em nenhum dos reforços nem medições
experimentais dos quase 10 μm previstos pelas simulações na C2. A partir desses
resultados, foram discutidos os motivos para a maior e menor confiabilidade de
acordo com as particularidades das técnicas elaboradas. Assim, conclui-se que o
coalescimento esperado foi maior do que os resultados obtidos, e indica o potencial
dos compósitos desenvolvidos em questão. |
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