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Doctoral Thesis
DOI
Document
Author
Full name
Tamires Brekailo
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Lorena, 2019
Supervisor
Committee
Sandim, Hugo Ricardo Zschommler (President)
Hupalo, Marcio Ferreira
Martorano, Marcelo de Aquino
Suzuki, Paulo Atsushi
Title in Portuguese
Estudo das protrusões na recristalização do nióbio oligocristalino
Keywords in Portuguese
Nióbio
Oligocristais
Protrusões
Recristalização
Abstract in Portuguese
O crescimento dos núcleos de recristalização em direção à matriz deformada geralmente não ocorre de forma isotrópica. Perturbações locais na velocidade de migração dos contornos levam ao surgimento de protrusões. Trata-se de um aspecto importante na recristalização, porém ainda pouco explorado na literatura, especialmente quanto ao entendimento de quais mecanismos microestruturais explicam sua formação. O objetivo desta Tese de Doutorado é estudar a formação das protrusões na recristalização do nióbio oligocristalino. Para tal, uma chapa de nióbio com grãos bastante grosseiros foi retirada da seção longitudinal de um lingote fundido por feixe eletrônico. Foram selecionados de forma aleatória cinco grãos (A, B, C, D e E) para se avaliar eventuais efeitos de orientação na formação de protrusões. A chapa foi laminada a frio com vários passes até 50% de redução de espessura. Na sequência, a chapa foi dividida em duas partes, sendo que na primeira foi dado prosseguimento na laminação até atingir 70% de redução de espessura, enquanto que a segunda sofreu rotação de 90° em relação à direção de laminação inicial. As amostras foram recozidas entre 800 e 1200°C por 60 min. O grão E LC recristalizou em todas temperaturas estudadas, e o LD nas temperaturas entre 1000 e 1200°C. O grão A LC recristalizou em todas temperaturas, exceto em 1000°C, e LD recristalizou apenas em 1200°C. O grão C LC recristalizou apenas em 1200°C. Os grãos B e D não recristalizaram em nenhuma temperatura. Não foi possível identificar e associar diferenças significativas quanto ao potencial termodinâmico para recristalização à frente dos contornos com a formação das protrusões. Medidas de EBSD em 3D obtidas por seccionamento serial mostraram diferenças importantes do ponto de vista energético entre o contorno formado entre a protrusão e a matriz recuperada e o contorno entre a lateral do grão recristalizado e a matriz recuperada. O primeiro par é mais móvel, o que explica a morfologia alongada das protrusões.
Title in English
Study of protrusions on recrystallization of a niobium oligocrystal
Keywords in English
Niobium
Oligocrystals
Protrusions
Recrystallization
Abstract in English
The growth of recrystallization nuclei towards the deformed matrix generally does not occur in an isotropic manner. Local disturbances in the migration along grain boundaries lead to the formation of protrusions. This is an important aspect in recrystallization, but still less explored in the literature, especially regarding the understanding of which microstructural mechanisms explain its formation. This Thesis aims at to study the formation of protrusions during recrystallization of a niobium oligocrystal. A coarse-grained niobium plate was cut out from the longitudinal section of an electron-beam cast ingot. Five coarse grains (A, B, C, D and E) were randomly selected for this study to evaluate possible orientation effects on protrusion formation. The plate was cold rolled with several passes up to 50% thickness reduction. The sheet was cut into two parts. The former was straight rolled until 70% thickness reduction while the latter was rotated 90° with respect to the initial rolling direction. The samples were annealed at 800 to 1200°C for 60 min. Grain E CR recrystallized at all temperatures studied, and SR at temperatures between 1000 and 1200°C. Grain A CR recrystallized at all temperatures except 1000°C, and SR recrystallized only at 1200°C. Grain C CR recrystallized only at 1200°C. Grains B and D did not recrystallize at any temperature. It was not possible to identify and to associate significant differences of the thermodynamic potential for recrystallization ahead of the boundaries with the formation of protrusions. 3D EBSD measurements obtained by serial sectioning showed important differences regarding grain boundary energy between the boundary formed between the protrusion and the recovered matrix and the boundary formed by the lateral part of the recrystallized grain and the recovered matrix. The first pair is more mobile, which explains the elongated morphology of the protrusions.
 
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Publishing Date
2019-10-01
 
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