Formação e estabilidade de nanoaglomerados óxidos no aço AISI 316L

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Santos, Gabriel Trindade dos
• Orientador(a): Fichtner, Paulo Fernando Papaleo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Aço inoxidável austenítico; Implantação de íons; Microscopia eletrônica de transmissão
• Palavras-chave em Inglês: Nuclear materials; Formation of precipitates oxides; Bubble system; Transmission electron microscopy
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/254299

Existem diferentes estratégias de engenharia de microestrutura para o desenvolvimento de materiais nucleares mais resistentes a irradiação. Uma das principais alternativas é a formação de aços ODS (Oxide Dispersed Strengthened) caracterizados por conter uma dispersão fina de precipitados óxidos. O presente trabalho explora a formação deste tipo de precipitado óxido através da implantação de íons de Al e O numa matriz austenítica de aço inox AISI 316L. Além disso, também foi estudado como ocorre a interação entre os precipitados e o sistema de bolhas produzido pela implantação de He. A estabilidade da microestrutura destes materiais foi testada através de tratamentos térmicos a temperaturas de 550 e 700 ºC. A microestrutura das amostras foi caracterizada por microscopia eletrônica de transmissão (TEM). Uma análise detalhada da estrutura dos precipitados realizada por difração de elétrons em área selecionada (SAD) demonstrou que os mesmos são ricos em Cr e O e possuem uma estrutura FCC (grupo espacial #225 com parâmetro de rede de 4,16 Å) característica da fase CrO. Além disso, foi demonstrado que os precipitados se formam à temperatura ambiente durante o processo de implantação e que, durante os tratamentos térmicos, tendem a desenvolver orientações preferenciais com a estrutura da matriz. Também é demonstrado que os precipitados de CrO atuam no sentido de reduzir o crescimento das bolhas de He, fato característico da funcionalidade dos precipitados óxidos nos aços. Estes resultados são discutidos considerando que o sistema de precipitados e o sistema de bolhas competem pela absorção de vacâncias para sustentar o seu crescimento.