Estudo do efeito do bombardeamento iônico na evolução do recozimento de Nióbio

Abstract

Resumo: Este trabalho tem por objetivo determinar o efeito do bombardeamento iônico na evolução da recristalização de amostras de nióbio laminadas a frio com um grau de deformação plástica de 90% de redução em área. Para tanto, foi realizado um estudo comparativo de recozimento de nióbio utilizando diferentes meios de aquecimento, com o objetivo de isolar o efeito do bombardeamento iônico. Cinco diferentes modos de aquecimento foram concebidos visando a realização do tratamento do recozimento, tendo sido especificado uma condição única de tempo e temperatura, no caso 60 minutos e 900 ºC respectivamente, a saber: a) aquecimento em descarga elétrica de cátodo oco com bombardeamento iônico; b) aquecimento em descarga elétrica de cátodo oco sem bombardeamento iônico; c) aquecimento em descarga elétrica linear com bombardeamento iônico; d) aquecimento em descarga elétrica linear sem bombardeamento iônico; e e) aquecimento de modo convencional usando um arranjo experimental de forno a plasma. A influência dos parâmetros elétricos e do plasma na recristalização do nióbio foi analisada. As amostras foram caracterizadas por meio de microscopia ótica. A caracterização da microestrutura foi realizada ao longo do sentido de laminação e através da seção transversal. Os resultados são apresentados e discutidos em termos da evolução do processo de recristalização, da determinação do tamanho de grão e da microdureza das amostras submetidas às diferentes técnicas de aquecimento. Evidencia-se neste trabalho que a utilização de descarga elétrica de cátodo oco no processo de recozimento pode ser empregada como um meio de se otimizar o processo de evolução da microestrutura do material pela adequação dos parâmetros da descarga elétrica, sendo que esta forma de aquecimento também pode ser explorada no sentido de se diminuir o tempo efetivo e a temperatura de tratamento, possibilitando assim o desenvolvimento de um processo alternativo altamente eficaz para a prática de recozimento de metais e ligas.

Abstract: This work comprises a comparative study of niobium annealing utilizing plasma and conventional devices. Annealing treatments (at 900 ºC and 60 minutes) in niobium samples cold-rolled 90 percent were performed in five different heating ways: a) hollow cathode discharge with ion bombardment; b) hollow cathode discharge without ion bombardment; c) abnormal glow discharge with ion bombardment; d) abnormal glow discharge without ion bombardment; and e) conventional heating using a plasma oven. The influence of electrical and plasma parameters on niobium recrystallization was investigated. The samples were characterised by means of light optical microscopy. Microstructure characterisation was carried out along the rolling direction and at cross-section of the specimens. Results are presented and discussed in terms of the recrystallization evolution, the grain size measurements and the hardness.