GUILHERME FERNANDES NIELSEN
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Tese IPEN-doc 28038 Texturas cristalográficas em ligas de urânio-molibdênio laminadas a quente e recozidas2021 - NIELSEN, GUILHERME F.As ligas do sistema urânio-molibdênio têm um grande potencial para serem usadas como combustível monolítico em reatores nucleares de testes, pesquisas e também de potência de pequeno porte. A laminação e alguns tratamentos térmicos são processos normalmente usados para a produção de combustíveis monolíticos. Durante o processamento dos combustíveis monolíticos, ocorre o fenômeno da textura cristalográfica, que pode alterar suas propriedades isotrópicas. Baseando-se nesse contexto, este trabalho abordou os fenômenos de orientação cristalográfica preferencial em ligas do sistema urânio-molibdênio laminadas a quente e recozidas. As ligas fundidas no forno de indução U7,4Mo e U9,5Mo foram tratadas para homogeneização, laminadas a quente e recozidas. Nestas etapas de processo, as ligas foram caracterizadas microestruturalmente por técnicas de microscopia ótica e eletrônica. A presença de fases cristalinas e a macrotextura foi analisada por difração de raios X. A microtextura foi caracterizada por difração de elétrons retroespalhados, EBSD. As ligas no estado bruto de fusão e processadas apresentaram fase γ. A melhor condição de homogeneização foi a 1000 ºC por 5 horas. As ligas de urânio deformadas apresentaram fibras α, γ e θ. A intensidade destas fibras variou em função do grau de deformação. Foi notada que a nucleação de grãos recristalizados ocorreu em locais preferenciais. Os grãos recristalizados possuem orientação preferencial. No recozimento, foi possível verificar que a microestrutura das amostras recozidas varia de acordo com o grau de deformação e do tempo de recozimento. A deformação gerou contornos de especiais do tipo CSL (coincidence site lattice) e sua movimentação foi observada com o recozimento.Artigo IPEN-doc 27721 Crystallographic texture of hot rolled uranium-molybdenum alloys2020 - NIELSEN, G.F.; MORAIS, N.W.S.; LIMA, N.B.The uranium molybdenum (U-Mo) alloys have the potential to be used as low enriched uranium nuclear fuel in research, test, and power nuclear reactors. U-Mo alloy with composition between 7 and 10 wt% molybdenum shows excellent body centered cubic phase (γ phase) stabilization and presents a good nuclear fuel testing performance. Hot rolling is commonly utilized to produce nuclear fuel plate where it promotes the cladding and the fuel alloy bonding. The mechanical deformation generates crystallographic preferential orientation, the texture, which influences the material properties. This work studied the texture evolution in hot rolled U-Mo alloys. The U7.4Mo and U9.5Mo alloys were melted in a vacuum induction furnace, homogenized at 1000°C for 5 h, and then hot rolled at 650°C in three height reductions: 50, 65 and 80%. The crystalline phases and the texture were evaluated by X-ray diffraction (XRD). The as-cast and processed alloys microstructures were characterized by optical and electronic microscopies. The as-cast, homogenized, and deformed alloys have the γ phase. It was found microstructural differences between the U7.4Mo and U9.5Mo alloys. The homogenized treatment showed effective for microsegregation reduction and was not observed substantial grain size increasing. The deformed uranium molybdenum alloys presented α, γ, θ texture fibers. The intensity of these texture fibers changes with rolling reduction.Artigo IPEN-doc 26358 Crystallographic texture of hot rolled uranium-molybdenum alloys2019 - NIELSEN, GUILHERME F.; MORAIS, NATHANAEL W.S.; SILVA, SELMA L.; LIMA, NELSON B. deThe uranium molybdenum (U-Mo) alloys have potential to be used as low enriched uranium nuclear fuel in research, test and power nuclear reactors. U-Mo alloy with composition between 7 and 10 wt% molybdenum shows excellent body centered cubic phase (γ phase) stabilization and presents a good nuclear fuel testing performance. Hot rolling is commonly utilized to produce parallel fuel plate where it promotes bonding the cladding and the fuel alloy. The mechanical deformation generates crystallographic preferential orientation, the texture, which influences the material properties. This work studied the texture evolution in hot rolled U-Mo alloys. The U7.4Mo and U9.5Mo alloys were melted in a vacuum induction furnace, homogenized at 1000°C for 5 h and then hot rolled at 650°C in three height reductions: 50, 65 and 80%. The as-cast and processed alloys microstructures were characterized by optical and electronic microscopies. The crystalline phases and the texture were evaluated by X-ray diffraction (XRD). The as-cast, homogenized and deformed alloys have γ phase. It was found microstructural differences between the U7.4Mo and U9.5Mo alloys. The homogenized treatment showed effective for microsegregation reduction and were not observed substantial grain size increasing. The deformed uranium molybdenum alloys presented strong γ fiber texture (111) and moderated α-fiber texture (hkl) <110>.