Obtenção e avaliação de recobrimentos nanométricos à base de nióbio depositados por processo PVD em aço AISI M2 (2018)
- Authors:
- Autor USP: JIMENEZ, LUIS BERNARDO VARELA - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PMT
- Subjects: REVESTIMENTOS; AÇO; NÍQUEL; OXIDAÇÃO
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: Revestimentos finos de carboneto de nióbio (NbC) puro e dopados com níquel (Ni) foram obtidos mediante a técnica de deposição reativa por magnetron sputtering, utilizando metano (CH4) como fonte de carbono (C). O filme de NbC usado como referência foi depositado aplicando uma potência de 2500 W ao alvo de Nb e, os revestimentos de NbxNiyCz foram depositados diminuindo a potência aplicada ao alvo de Nb e aumentando a potência aplicada ao alvo de Nb-Ni, dando origem à seis revestimentos com teores de Ni crescentes. As caracterizações microestrutural e estrutural dos revestimentos de NbC e NbxCyNiz foram realizadas por meio das técnicas de difração de raios-X (DRX), Espectroscopia Fotoeletrônica de Raios X (XPS), Espectroscopia Raman, Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). As propriedades mecânicas dos revestimentos foram estudas mediante a técnica de nanoindentação instrumentada, com o intuito de avaliar a dureza (H) e o módulo de elasticidade (E). A adesão dos revestimentos ao substrato foi avaliada usando ensaios Rockwell C e esclerometria linear instrumentada. A estabilidade térmica dos revestimentos foi realizada em forno com atmosfera controlada em temperaturas de 600 °C e 800 °C por 2h. Finalmente, a resistência à oxidação dos revestimentos foi estudada por meio de ensaios de Termogravimetria (TGA - "Thermogravimetric Analysis") de aquecimento contínuo e isotérmicos. Os resultados de adesão obtidos mostraram boa aderência (modo de falha HF1) dos filmes de NbC e NbxNiyCz ao substrato de aço AISI M2, nas condições como recém depositado e revenido a 600 °C, indicando que a deposição do gradiente de intercamadas de Cr, CrC e do gradiente CrC / NbC foi efetiva evitando falhas adesivas. A adição de Ni na estrutura dos revestimentos de NbC promoveu aformação de estruturas nanocompósitas, composta de nanocristalitos de NbC e NiCx. Adicionalmente, a introdução de níquel causou um aumento na dureza nos revestimentos como recém depositados, aumentando de 17 para 25 GPa para teores de Ni de 0 para 13 at. %, respectivamente, e, na resistência à oxidação sobre o revestimento puro de NbC, de 380 °C para 480 °C nos revestimentos com níquel. Finalmente, as análises de estabilidade térmica permitiram observar que os precipitados de NiCx se decompõem durante os tratamentos de recozimento a 600 e 800 °C, o que promoveu um aumento nos valores de dureza e módulo de Young para todos os revestimentos, atribuído ao aumento da cristalinidade dos revestimentos.
- Imprenta:
- Data da defesa: 25.06.2018
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ABNT
VARELA JIMÉNEZ, Luis Bernardo. Obtenção e avaliação de recobrimentos nanométricos à base de nióbio depositados por processo PVD em aço AISI M2. 2018. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2018. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-30012019-101335/. Acesso em: 16 abr. 2024. -
APA
Varela Jiménez, L. B. (2018). Obtenção e avaliação de recobrimentos nanométricos à base de nióbio depositados por processo PVD em aço AISI M2 (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-30012019-101335/ -
NLM
Varela Jiménez LB. Obtenção e avaliação de recobrimentos nanométricos à base de nióbio depositados por processo PVD em aço AISI M2 [Internet]. 2018 ;[citado 2024 abr. 16 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-30012019-101335/ -
Vancouver
Varela Jiménez LB. Obtenção e avaliação de recobrimentos nanométricos à base de nióbio depositados por processo PVD em aço AISI M2 [Internet]. 2018 ;[citado 2024 abr. 16 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-30012019-101335/ - Estudo dos micromecanismos de dano por cavitação em aço inoxidável UNS S31803 de alto teor de nitrogênio com e sem encruamento
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