Caracterização microestrutural de ligas do sistema U-Nb-Zr, no canto rico em urânio (2010)
- Authors:
- Autor USP: LOPES, DENISE ADORNO - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PMT
- Subjects: ENGENHARIA METALÚRGICA; ENGENHARIA NUCLEAR; MATERIAIS NUCLEARES; LIGAS METÁLICAS; URÂNIO
- Language: Português
- Abstract: Foi efetuada a caracterização microestrutural de 10 ligas dos sistemas urânio-nióbio (U-10Nb; U-15Nb; U-20Nb), urânio-zircônio (U-10Zr; U-15Zr, U-20Zr) e urânio-nióbio-zircônio (U-2,5Nb-2,5Zr; U-5Nb-5Zr; U-7,5Nb-7,5Zr; U-10Nb-10Zr), no canto rico em urânio. As ligas estudadas são candidatas ao uso como elementos combustíveis tipo placa, utilizados tanto em reatores nucleares de pesquisa como em reatores nucleares de potência. As ligas foram preparadas por fusão a plasma em forno com eletrodo não consumível de tungstênio. Após várias fusões, as amostras sofreram tratamento térmico de homogeneização a 1000ºC por 96 horas, com resfriamento em água. Em seguida, as amostras homogeneizadas foram recozidas a 700 e a 500 ºC. No total, foram estudadas 40 amostras de 10 ligas diferentes em 4 condições diferentes: bruto de fundição, homogeneizadas a 1000ºC e envelhecidas a 700 e a 500ºC. Foram utilizadas várias técnicas complementares de caracterização microestrutural: microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura com auxilio de microanálise por dispersão de energia de raios X, difração de raios X com auxílio do método de análise de Rietveld, e medidas de microdureza Vickers. Os resultados mostraram que os elementos de liga Nb e Zr estabilizam a fase alotrópica γ do urânio e atrasam a transformação de γ para β. Neste aspecto, o Nb é mais eficaz que o Zr. Além disto, podem ocorrer durante o resfriamento transformações martensíticas γ→α’, β→α’ e possivelmente γ→γ°. A temperatura de início de transformação martensítica (Ms) formadora da fase α’ diminui com a adição dos elementos de liga estudados. Ms intercepta a temperatura ambiente entre as composições U-5Nb-5Zr e U-7,5Nb-7,5Zr.Foi verificado também que a reação peritetóide a + γ2→ δ do sistema U-Zr possui uma cinética lenta e não pode ser detectada nos tempos e temperaturas estudados. Em algumas ligas foi possível reter na temperatura ambiente ligas com microestrutura martensítica dúcteis, que permitem a conformação mecânica a frio, o que é de significativo interesse tecnológico.
- Imprenta:
- Data da defesa: 15.12.2010
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ABNT
LOPES, Denise Adorno. Caracterização microestrutural de ligas do sistema U-Nb-Zr, no canto rico em urânio. 2010. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2010. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-28022011-153908/. Acesso em: 22 mar. 2026. -
APA
Lopes, D. A. (2010). Caracterização microestrutural de ligas do sistema U-Nb-Zr, no canto rico em urânio (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-28022011-153908/ -
NLM
Lopes DA. Caracterização microestrutural de ligas do sistema U-Nb-Zr, no canto rico em urânio [Internet]. 2010 ;[citado 2026 mar. 22 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-28022011-153908/ -
Vancouver
Lopes DA. Caracterização microestrutural de ligas do sistema U-Nb-Zr, no canto rico em urânio [Internet]. 2010 ;[citado 2026 mar. 22 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-28022011-153908/ - Interação entre precipitação e recristalização em liga de urânio contendo nióbio e zircônio (Mulberry alloy)
- Mechanical and thermal behaviour of U-Mo and U-Nb-Zr Alloys
- Gamma-phase homogenization and texture in U–7.5Nb–2.5Zr (Mulberry) alloy
- Phase transformation studies in U–Nb–Zr alloy
- Competitive precipitation and recrystallization in U-7.5Nb-2.5Zr alloy
- Hardness response surface for U-7.5Nb-2.5Zr alloy: a study of recovery/recrystallization and phase transformation interactions
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