On the thermal stability, diffusion evolution, and wear performance of nanostructured multilayers containing Ti, Cr, and Zr (2025)
- Authors:
- Autor USP: LOPES, JÚLIA NASCIMENTO PEREIRA - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SMM
- DOI: 10.11606/T.18.2025.tde-13012026-122322
- Subjects: MATERIAIS NANOESTRUTURADOS; DESGASTE; RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS
- Keywords: estabilidade térmica; multicamadas em escala manométrica; pulverização catódica por magnetron; resistência ao desgaste
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: Esta tese explora a estabilidade térmica, a evolução microestrutural, o comportamento mecânico e o desempenho tribológico de multicamadas em escala nanométrica de Ti-Cr-Zr depositadas por pulverização catódica por corrente contínua (DC magnetron sputtering). Projetadas para aplicações em altas temperaturas e com resistência ao desgaste, essas multicamadas foram desenvolvidas com diferentes sequências de deposição (TiCrZr, ZrCrTi e ZrTiCr) e espessuras individuais de camadas (2, 5 e 10 nm). Uma combinação de técnicas avançadas de caracterização, incluindo Espectroscopia de Fotoelétrons por Raios X (XPS), Difração de Raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM), Tomografia por Sonda Atômica (APT) e Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM), foi utilizada para investigar a evolução estrutural e a estabilidade térmica após tratamentos térmicos a 475 °C e 1100 °C. Os resultados demonstram que tanto a sequência de deposição quanto a espessura das camadas influenciam o controle da difusão, a formação de fases e o crescimento de grão. A sequência de deposição ZrTiCr apresentou maior estabilidade térmica a 1100 °C devido ao melhor emparelhamento de rede cristalina e à menor energia de interface. Camadas mais espessas (5 e 10 nm) ofereceram maior resistência à degradação da interface durante o recozimento a 475 °C e 1100 °C, enquanto camadas mais finas (2 nm) foram mais suscetíveis à interdifusão e à perda da arquitetura multicamada. Ensaios de nanoindentação mostraram que o tratamento térmico a 1100 °C levou ao aumento da dureza e do módulo elástico, especialmente nas multicamadas mais espessas, devido à formação de óxidos durante o tratamento térmico. Ensaios de desgaste por fretting confirmaram que esses revestimentos oxidados termicamente também apresentaram menor atrito e melhor resistência ao desgaste. De forma geral, este trabalho fornece uma compreensão fundamental dosprincípios de projeto necessários para alcançar revestimentos multicamadas termicamente estáveis e resistentes ao desgaste. As descobertas oferecem diretrizes valiosas para o desenvolvimento de materiais nanoestruturados avançados para aplicações exigentes
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2025
- Data da defesa: 13.11.2025
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo NÃO é de acesso aberto
-
ABNT
LOPES, Júlia Nascimento Pereira. On the thermal stability, diffusion evolution, and wear performance of nanostructured multilayers containing Ti, Cr, and Zr. 2025. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2025. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-13012026-122322/. Acesso em: 09 fev. 2026. -
APA
Lopes, J. N. P. (2025). On the thermal stability, diffusion evolution, and wear performance of nanostructured multilayers containing Ti, Cr, and Zr (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-13012026-122322/ -
NLM
Lopes JNP. On the thermal stability, diffusion evolution, and wear performance of nanostructured multilayers containing Ti, Cr, and Zr [Internet]. 2025 ;[citado 2026 fev. 09 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-13012026-122322/ -
Vancouver
Lopes JNP. On the thermal stability, diffusion evolution, and wear performance of nanostructured multilayers containing Ti, Cr, and Zr [Internet]. 2025 ;[citado 2026 fev. 09 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-13012026-122322/ - Zinc oxide coating impact on corrosion of ZK60 magnesium alloys in simulated body fluid
- Influence of multilayer nanoarchitecture on phase transformations in the Ti-Cr-Zr system
- Role of nitrogen and yttrium contents in manufacturing (Cr, Y)Nx film nanostructures
- Mechanical and corrosion behaviour of 316L stainless steel processed by wire arc additive manufacturing (WAAM)
Informações sobre o DOI: 10.11606/T.18.2025.tde-13012026-122322 (Fonte: oaDOI API)
How to cite
A citação é gerada automaticamente e pode não estar totalmente de acordo com as normas
