RENATO PAULO REZENDE

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  • Resumo IPEN-doc 32072
    Determinação de fases em ligas de níquel brasadas com material de adição a base de NiCrP
    2024 - REZENDE, R.P.; NEVES, M.D.
    A brasagem é uma técnica usada na união de materiais com espessura reduzida, na qual se promove a adição do material à junta a ser brasada, por meio de uma pasta em temperatura ambiente e, quando submetido à temperatura adequada, diminui a viscosidade e se funde possibilitando o molhamento e a união da junta de interesse. O material de adição (MA), em forma de pasta de brasagem, possui em sua composição o elemento químico fósforo (P) que tem a função de abaixar o ponto de fusão da liga e obter a brasagem em temperatura menor. O objetivo do trabalho é investigar as fases formadas na junta após brasagem em diferentes temperaturas. Neste trabalho foram utilizadas amostras com espessura de 0,35 mm de tiras de Inconel 718 brasadas com MA à base de Ni-Cr-P em temperaturas de 950 °C e 1060 °C, tempo de 10 minutos e pressão de 10-3 mbar com resfriamento no interior do forno. Após a brasagem, as amostras foram preparadas por diversas técnicas de metalografia e analisadas pelas técnicas de EDS (Espectrometria de Energia Dispersiva) e WDS (Wavelength-Dispersive Spectroscopy) utilizando-se microscópio eletrônico de varredura, difração de Raio-X (DRX) e ensaio de dureza. A análise por EDS indicou regiões ricas em fósforo e difusão de elementos do material de base (MB) para a região brasada. A região da junta brasada apresentou uma maior dissolução do MB quando exposta a maior temperatura de brasagem. A análise por DRX indicou a formação de solução sólida NiCr e NiCrP na pasta de brasagem. A análise por WDS indicou a presença de elementos químicos provenientes do MB na região brasada. Foi também possível verificar a concentração de Nb nas regiões ricas em P e Cr na região brasada. Os resultados do ensaio de microdureza indicaram regiões com dureza elevada na região brasada que estavam associadas a maior concentração de fósforo.
  • Resumo IPEN-doc 25324
    Caracterização microestrutural de juntas de Inconel 718 brasadas a vácuo
    2018 - REZENDE, R.P.; NEVES, M.D.
    As grades espaçadoras fazem parte do conjunto do Elemento Combustível (EC) do reator tipo PWR (Pressurized Water Reactor). Essas grades mantêm a posição das varetas combustíveis dentro do arranjo do EC, conservando entre elas o espaçamento necessário ao funcionamento do reator. As grades são fabricadas a partir da união dos pontos de interseção de tiras estampadas de Inconel 718, por um processo de junção denominado brasagem. Para esse processo, essas tiras são revestidas com uma fina camada de níquel por meio de eletrodeposição com a finalidade de proteger contra oxidação e permitir uma melhor fluidez e molhabilidade do material de adição nas tiras durante a brasagem. O metal de adição utilizado consiste em uma pasta de brasagem a base de Ni-Cr-P (níquel-cromo-fósforo), que é adicionada, em forma de gota, sobre a junta com auxílio de uma seringa. O fósforo contido no material de adição age como depressor de temperatura eutética com objetivo de obter a brasagem da junta em temperaturas menores, abaixo da temperatura liquidus do metal de base. As juntas de brasagem são montadas com uma folga de 0,025 mm. Essas juntas de Inconel 718 quando submetidas a altas temperaturas sofrem oxidação mesmo quando revestidas com uma fica camada de níquel, o que prejudica a molhabilidade e a brasagem da junta. O objetivo do trabalho é fazer a caracterização da junta brasada para avaliar o efeito da oxidação da tira de Inconel 718 na molhabilidade do metal de adição líquido. Para isto foram preparados corpos de prova de tiras lisas de Inconel 718 com 0,35 mm de espessura revestidas com níquel e sem revestimento, adicionado o metal de adição e levadas ao forno em vácuo de 10-3 mbar, numa temperatura de 1050 º C por 5 minutos. Após a brasagem, as juntas são resfriadas dentro do forno até a temperatura ambiente. As amostras foram preparadas por metalografia e caracterizadas utilizando microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura e ensaio mecânico de microdureza. Utilizando a técnica EDS (Espectroscopia de Energia Dispersiva) foi observado que o material de base apresenta carbonetos de nióbio e titânio não dispersos na matriz do Inconel 718. No ensaio visual foi possível observar que as tiras revestidas com níquel apresentaram menor oxidação e maior molhabilidade do material de adição quando comparado com a tira sem revestimento de níquel. A dissolução do material base aumenta nesta região quando aumentamos o tempo de exposição a altas temperaturas combinadas com tempos longos.