Efeitos do tratamento térmico na liga de U-Zr

Abstract

A liga U-15Zr tem sido amplamente estudada como material combustível em reatores nucleares, destacando-se por sua estabilidade térmica e resistência à corrosão. Este trabalho investigou os efeitos do tratamento térmico na microestrutura da liga, com ênfase na retenção da fase gama (γ), essencial para otimizar propriedades mecânicas como estabilidade térmica e conformabilidade. Amostras foram produzidas por fusão em forno de plasma e submetidas a ciclos de aquecimento em diferentes patamares de temperatura, seguidos de resfriamento rápido. A microestrutura foi caracterizada por MO, MEV, EDS e DRX, permitindo avaliar as transformações de fase antes e após o tratamento. No estado bruto de fundição, observou-se segregação significativa, com dendritas ricas em urânio associadas à fase gama (γ-U) e regiões interdendríticas da fase alfa (α-U). Após o tratamento térmico, houve redistribuição parcial dos elementos e redução da segregação química, embora a DRX tenha mostrado predominância da fase alfa em temperatura ambiente. A microscopia eletrônica evidenciou melhora da integridade estrutural, com menor porosidade e trincas intergranulares, enquanto a presença de óxidos indicou reações superficiais durante o processamento. Os resultados indicam que o tratamento térmico contribuiu para reduzir a segregação química e melhorar a microestrutura da liga, embora não tenha sido eficaz na retenção da fase gama.