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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.3.1999.tde-18112020-095449
Document
Author
Full name
André de Albuquerque Vicente
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 1999
Supervisor
Committee
Tenório, Jorge Alberto Soares (President)
Falleiros, Neusa Alonso
Ramanathan, Lalgudi Venkataraman
Title in Portuguese
Oxidação ao ar a altas temperaturas de ligas à base de níquel.
Keywords in Portuguese
Alta temperatura
Níquel
Oxidação
Abstract in Portuguese
O presente trabalho enfoca a oxidação a alta temperatura de ligas do sistemas Ni-Al e Ni-Cr-Al. As ligas estudadas foram o Inconel 713C, o IC50 e uma liga experimental baseada no intermetálico Ni3Al com adição de Cr denominada liga X. Todas as ligas foram oxidadas ao ar durante 24 horas, nas temperaturas 800, 900, 1000, 1100, 1200 e 1300ºC, sempre em uma microbalança termogravimétrica (TG). Estes ensaios tiveram suas curvas de ganho de massa registradas em um microcomputador, que é conectado à TG através de uma interface. A superfície oxidada das ligas foi analisada por difração de raios-X e no microscópio eletrônico de varredura (MEV) foi examinada a seção transversal, permitindo a observação morfológica das camadas formadas. Durante este exame foram realizadas micro-análises EDS nas camadas de óxido formadas. Todos ensaios de oxidação ao ar apresentaram cinéticas de crescimento parabólicas desprezando-se as etapas iniciais de formação dos óxidos. Para a liga IC50 foram identificados os óxidos NiO e Al2O3. Para a liga Inconel 713C e liga X foram identificados os óxidos NiO, Al2O3 e Cr2O3. A liga IC50 apresentou comportamento bimodal parabólico. A liga Inconel 713C apresentou o melhor comportamento quanto à oxidação a alta temperatura, ou seja, a menor constante de crescimento parabólico (Kp) das três ligas em estudo para todas as temperaturas de ensaio. Este comportamento da liga Inconel 713C deve-se à formação de uma película contínua e não-porosa de Al2O3. Devido à formação inicial de uma película de NiO e posterior formação de Al2O3 e/ou Cr2O3 , foram observados comportamentos complexos para todas as cinéticas de oxidação das ligas estudadas.
Title in English
High temperatures oxidation in air of nickel based alloys
Keywords in English
Inconel 713
Kinetics
Ni3Al
Nickel-based alloys
Oxidation at high temperatures
Abstract in English
The present investigation focuses the high-temperature oxidation of alloys Ni-Al and Ni-Cr-Al. These alloys were Inconel 713C, IC50 and an experiment alloy based on Ni3Al with addition of Cr called alloy X. All alloys were oxidized in air for 24 hours at 800, 900, 1000, 1100, 1200 and 1300ºC, using a thermogravimetric analyser (TGA). The weight gain curves of these oxidation tests were registered in a microcomputer connected to the TGA through a specific interface. The oxidized surfaces of tested samples were analyzed by X-ray diffraction (XRD), while the morphology of scales were examined with the scanning electron microscope (SEM). During the SEM analysis the samples were also submited to energy dispersive spectrometry (EDS) microanalysis. All the the alloys tested in air showed parabolic kinetics when disregarded the initial stages of scales formation. IC50 showed formation of NiO and Al2O3 scales. Inconel 713C and alloy X showed formation of NiO, Al2O3 and Cr2O3 scales. IC50 showed a bimodal parabolic behaviour. Inconel 713C showed the best high-temperature oxidation resistance due the formation of a continuous and non-porous scale of Al2O3. Due the initial formation of NiO scales and subsequent formation of Al2O3 and/or Cr2O3 scales, all alloys showed complex behaviours.
 
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Publishing Date
2020-11-18
 
WARNING: The material described below relates to works resulting from this thesis or dissertation. The contents of these works are the author's responsibility.
  • A.A.VICENTE,, ESPINOSA, D. C. R., e Tenório, Jorge Alberto Soares. Caracterização dos óxidos formados após ensaio de oxidação ao ar a 1300C da liga Iconel 713C, do intermetálico Ni3Al e de uma nova liga experimental baseada no intermetálico Ni3Al. In Congresso Anual da Associação Brasileira de Metalurgia e Materiais - 55, Rio de Janeiro, 2000. Congresso Anual da Associação Brasileira de Metalurgia e Materiais - 55., 2000.
  • A.A.VICENTE,, ESPINOSA, D. C. R., e Tenório, Jorge Alberto Soares. Estudo da Cinética de Oxidação ao Ar a Altas Temperatura da Liga IC-50. In Congresso Anual da Associação Brasileira de Metalurgia e Materiais - 55, Rio de Janeiro, 2000. Congresso Anual da Associação Brasileira de Metalurgia e Materiais - 55., 2000.
  • Tenório, Jorge Alberto Soares, A.A.VICENTE,, e ESPINOSA, D. C. R. Oxidação ao Ar e Altas Temperaturas da Superligas à Base de Níquel Inconel 713 C. In Congresso Anual da Associação Brasileira de Metalurgia e Materiais - 55, Rio de Janeiro, 2000. Congresso Anual da Associação Brasileira de Metalurgia e Materiais - 55., 2000.
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