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Permeabilidade do carbono em revestimentos de niquel reforçados por intermetálicos
Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/1884/15462
Registro completo de metadados
| Metadados | Descrição | Idioma |
|---|---|---|
| Autor(es): dc.contributor | Oliveira, Ana Sofia Climaco Monteiro de, 1965- | - |
| Autor(es): dc.contributor | Cortés Paredes, Ramón Sigifredo, 1949- | - |
| Autor(es): dc.contributor | Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE | - |
| Autor(es): dc.creator | Cangue, Feliciano José Ricardo | - |
| Data de aceite: dc.date.accessioned | 2025-09-01T13:26:27Z | - |
| Data de disponibilização: dc.date.available | 2025-09-01T13:26:27Z | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2025-01-19 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2025-01-19 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2007 | - |
| Fonte completa do material: dc.identifier | https://hdl.handle.net/1884/15462 | - |
| Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/1884/15462 | - |
| Descrição: dc.description | Orientador: Prof. Dr. Ana Sofia C. Monteiro D'Oliveira | - |
| Descrição: dc.description | Coorientador: Prof. Dr. Ramon Sigifredo C. Paredes | - |
| Descrição: dc.description | Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduaçao em Engenharia - PIPE. Defesa: Curitiba, 2007 | - |
| Descrição: dc.description | Inclui bibliografia | - |
| Descrição: dc.description | Área de concentração: Engenharia e ciência de materiais | - |
| Descrição: dc.description | Resumo: A carburização e a erosão metálica (metal dusting) são problemas de deterioração de ligas metálicas quando expostas em meios contendo CO, CH4, ou outros gases de hidrocarbonetos, a elevadas temperaturas. A carburização, geralmente, resulta na formação de carbonetos que levam à fragilização bem como à degradação das propriedades mecânicas. Este é um problema comum em unidades de conversão de frações de hidrocarbonetos saturados em olefinas na presença de vapor de gases (CxHy). Já a erosão metálica é a desintegração de metais e ligas metálicas em finas partículas metálicas e de carbono, carbonetos e óxidos que são arrastadas pelo fluxo de gás presente na pirólise (CxHy, CxOy, H2O(v)etc.) que ocorre em meios fortemente carburizante com alta atividade do carbono (aC>1). A carburização e a erosão metálica podem ser inibidas com a utilização de revestimentos que formam camadas protetoras de óxidos e/ou fases intermetálicas. O presente trabalho teve por objetivos o desenvolvimento de um revestimento para proteção de componentes que operam em ambientes carburizantes. Especificamente, procurou-se a formação de camadas protetoras de óxidos e o desenvolvimento de intermetálicos Ni/Al. Para tanto, foi modificada uma liga da família Hastelloy C (Ni-Mo-Cr) pela adição de pós elementares de alumínio de que visou alterar o equilíbrio termodinâmico da liga permitindo o desenvolvimento de intermetálicos in situ. Os revestimentos foram depositados por Plasma com Arco Transferido (PTA) e submetidos ao processo de carburização em caixa com ativador (Na2CO3) a temperaturas entre 650 a 850°C por intervalos de tempo de 6 a 200 h. A avaliação dos revestimentos inclui a inspeção visual, a determinação de perfis da microdureza Vickers, avaliação dos efeitos sobre a microestrutura através da microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura, difração de Raios-X e XPS (ESCA). Os resultados mostraram o desenvolvimento de revestimento à base de níquel reforçado por intermetálicos desenvolvidos in situ, isto é, durante a deposição, exibindo as seguintes propriedades: boa resistência à difusão do carbono, boa soldabilidade, permitindo processamento de depósito de elevada dureza, sem defeitos de soldagem, resistência às temperaturas de até 850°C. | - |
| Descrição: dc.description | Resumen: La carburización y la erosión metálica son problemas de aleaciones metálicas cuando expuestas en medios con la presencia de CO, CH4, u otros gases con hidrocarburos, a elevadas temperaturas. La carburización, generalmente, resulta en la formación de carbonatos que lleven a la fragilidad así como, a la degradación de las propiedades mecánicas. Este es un problema común en unidades de conversión de fracciones de hidrocarburos saturados en oleofinas en la presencia de vapor de gases (CxHy). Ya la erosión metálica es la desintegración de metales y aleaciones metálicas en finas partículas metálicas y de carbono, carbonatos y óxidos, los cuales son arrastrados por el flujo de gas presente en la pirolisis (CxHy, CxOy, H2O(v) etc.) que ocurre en medios fuertemente carburizantes con alta actividad del carbono (aC>1). Los fenómenos de carburización y erosión metálica pueden ser inhibidos con la formación de filmes protectores de óxidos y/o fases intermetálicas. El presente trabajo tiene por objetivo, el desenvolvimiento de un revestimiento para la protección de componentes que opera en ambientes carburizantes. Específicamente, buscase la formación la formación de filmes protectores de óxidos y la formación de intermetálicos Ni/Al. Con esa finalidad, fue modificada una aleación de la familia Hastelloy C (Ni-Mo-Cr) por la adición de polvos elementares de aluminio objetivando alterar el equilibrio termodinámico de la aleación permitiendo la formación de intermetálicos in situ. Los revestimientos fueron depositados por plasma con Arco transferido (PTA) y sometidos a procesos de carburización en caja con activador (Na2CO3) en temperaturas entre 650 a 850 °C en intervalos de tiempo de 6 a 200h. La avaluación de los revestimientos incluye la inspección visual, la determinación de perfiles de la microdureza Vickers, evaluación de los efectos sobre la microestructura a través de microscopia óptica, microscopia electrónica de barrido, difracción de rayo X y XPS (ESCA). Los resultados mostraron la formación de revestimientos a base de níquel reforzado por intermetálicos formados in situ, es decir, durante la deposición de la aleación, exhibiendo las siguientes propiedades: boa resistencia à difusión del carbono, buena soldabilidad, permitiendo el procesamiento de depósitos de elevada dureza, sin defectos de soldadura, resistencia a elevadas temperaturas de hasta 850°C. | - |
| Descrição: dc.description | Abstract: Carburization and metal dusting are deterioration mechanisms of metal alloys when exposed to environments containing CO, CH4 or other hydrocarbon gases at high temperatures. Carburization usually results in internal hydrocarbon formation leading to weakening and degradation of mechanical properties. This is a common problem in conversion units of saturated hydrocarbon fractions into olefins in the presence of gas vapor (CxHy). Metal dusting is the disintegration of metals and metallic alloys into fine particles of metal, carbon and oxides that are carried in the gas flow present in the pyrolysis (CxHy, CxOy, H2O(v) etc.) occurring in aggressive carburizing environments with high carbon (aC>1) activity. Carburization and metal dusting can be inhibited by the use of coatings forming protection layers of oxide and/or intermetallic phases. The present study aimed at developing a coating to protect parts operating in carburizing environments, that could exhibit a protective oxide layer and allow for the development of intermetallic Ni/Al. Therefore, an alloy of the Hastelloy C grade (Ni-Mo-Cr) was changed through the addition of Aluminum powders in order to alter the thermodynamic balance of the alloy, allowing the development of intermetallic compounds in situ. Coatings were deposited by Plasma Transferred Arc (PTA) and subject to pack carburization with an activator (Na2CO3) at temperatures of 650 and of 850°C for time intervals ranging from 6 to 200 hours. Coating characterization included visual inspection, Vickers microhardness profile, microstructure evaluation through optical microscopy, scanning electron microscopy, X-Ray diffraction and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS / ESCA). Results showed the development of a Ni-based coating reinforced by intermetallic compounds developed in situ that is, during deposition, featuring the following properties: good resistance to carbon diffusion, good weldability, allowing the processing of a high hardness deposit with no welding defects, resistance to temperatures as high as 850°C. The observed performance was associated with the presence of a double oxide layer and of intermetallic phases. | - |
| Formato: dc.format | 167f. : il., grafs., tabs. | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Relação: dc.relation | Disponível em formato digital | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Metais - Erosão | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Engenharia de Materiais e Metalurgia | - |
| Título: dc.title | Permeabilidade do carbono em revestimentos de niquel reforçados por intermetálicos | - |
| Tipo de arquivo: dc.type | livro digital | - |
| Aparece nas coleções: | Repositório Institucional - Rede Paraná Acervo | |
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