Matriz ferrítica reforçada com TiC-NTC/Fe2Ti formados em cordão simples soldado por GTAW: microestrutura, dureza e resistência ao desgaste

dc.contributor.advisor1REIS, Marcos Allan Leite dos
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8252507933374637
dc.contributor.advisor1ORCIDhttps://orcid.org/0000-0003-2226-2653
dc.contributor.memberBRAGA , Eduardo Magalhães
dc.contributor.memberMACHADO , Paulo Cordeiro
dc.contributor.memberRODRIGUES , Leonardo Dantas
dc.contributor.memberOLIVEIRA, Ana Sofia Climaco Monteiro de
dc.contributor.member1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4783553888547500
dc.contributor.member1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0133330144786049
dc.contributor.member1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8463800449068170
dc.contributor.member1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3779022347677794
dc.contributor.member1ORCIDhttps://orcid.org/0000-0003-0739-7592
dc.contributor.member1ORCIDhttps://orcid.org/0000-0003-4375-6812
dc.contributor.member1ORCID
dc.contributor.member1ORCIDhttps://orcid.org/0000-0002-9736-6652
dc.creatorPINHEIRO, Paula Fabíola Pantoja
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/6485510696943431
dc.creator.ORCIDhttps://orcid.org/0000-0003-0132-0615
dc.date.accessioned2026-01-21T18:29:00Z
dc.date.available2026-01-21T18:29:00Z
dc.date.issued2025-11-05
dc.description.abstractArc welding coatings based on metal matrix nanocomposites reinforced with carbon nanotubes (CNTs) have demonstrated improvements in steel hardness, however, physical metallurgy and tribological phenomena are still little discussed in the literature. In this sense, this research evaluated the microstructure, hardness and wear resistance of weld metals (WM) without/with CNT. For this, carbon steel tubular wires filled with Ti6Al4V/CaF2 or NTC/Ti6Al4V/CaF2 powders (mass ratios of 40:4 and 1:40:4, respectively) were deposited on an A131 D steel plate by GTAW at 160 A. Microstructural and X-ray diffraction analyses confirm the formation of Fe-α + Fe2Ti + TiC in the WM with CNT and the detection of Raman bands D, G and G’ evidence its partial transformation into the TiC phase, increasing the degree of amorphous carbon by 38.86% (compared to the nanotubes as received). In the cross and top sections, the hardness of the MS with CNT was, respectively, 126.93% and 47.76% higher than that without CNT. And, despite the close average coefficients of friction (0.54 and 0.55, respectively), the wear depth with NTC was 123.93% lower, showing that that hardness, self-lubrication, and heat dissipation mitigate material removal. Thus, TiC-NTC/Fe2Ti can act as reinforcement in the coating of tool steels.
dc.description.affiliationUFPA - Universidade Federal do Pará
dc.description.resumoRevestimentos por soldagem a arco baseados em nanocompósitos de matriz metálica reforçados com nanotubos de carbono (NTC) têm demonstrado melhorias na dureza do aço, porém, os fenômenos da metalurgia física e tribológicos ainda são pouco discutidos na literatura. Nesse sentido, esta pesquisa avaliou a microestrutura, dureza e resistência ao desgaste de metais de solda (MS) sem/com NTC. Para isso, arames tubulares de aço carbono preenchidos com pós de Ti6Al4V/CaF2 ou NTC/Ti6Al4V/CaF2 (razões mássicas de 40:4 e 1:40:4, respectivamente) foram depositados sobre uma chapa de aço A131 D por GTAW a 160 A. Análises microestruturais e por difração de raios X comprovam a formação de Fe-α + Fe2Ti + TiC no MS com NTC e as bandas Raman D, G e G' evidenciam sua transformação parcial na fase TiC, aumentando o grau de carbono amorfo em 38,86% (comparado aos nanotubos como recebidos). Nas seções transversal e superior, a dureza do MS com NTC foram, respectivamente, 126,93% e 47,76% maior que a do sem NTC. E, apesar dos coeficientes médios de atrito próximos (0,54 e 0,55, respectivamente), a profundidade do desgaste com NTC foi 123,93% menor, mostrando que dureza, autolubrificação e dissipação de calor mitigam a remoção de material. Deste modo, TiC-NTC/Fe2Ti podem atuar como reforço no revestimento de aços ferramenta.
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
dc.identifier.citationPINHEIRO, Paula Fabíola Pantoja. Matriz ferrítica reforçada com TiC-NTC/Fe2Ti formados em cordão simples soldado por GTAW: microestrutura, dureza e resistência ao desgaste. Orientador: Marcos Allan Leite dos Reis. 2025. 147 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Recursos Naturais da Amazônia) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufpa.br/handle/2011/17875 . Acesso em:.
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufpa.br/handle/2011/17875
dc.languageporpt_BR
dc.language.isopt
dc.publisherUniversidade Federal do Parápt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentInstituto de Tecnologiapt_BR
dc.publisher.initialsUFPApt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Naturais da Amazôniapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.source1CD-ROM
dc.source.uriDisponível via internet através do correio eletrônico: bibliotecaitec@ufpa.br
dc.subjectNanocompósito
dc.subjectsoldagem
dc.subjectmicroestrutura
dc.subjectdureza
dc.subjectdesgaste
dc.subjectNanocomposite
dc.subjectwelding
dc.subjectmicrostructure
dc.subjecthardness
dc.subjectwear
dc.subject.areadeconcentracaoUSO E TRANSFORMAÇÃO DE RECURSOS NATURAISpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS
dc.subject.linhadepesquisaENGENHARIA DE PROCESSOS
dc.subject.linhadepesquisaMATERIAIS E PROCESSOS DE FABRICAÇÃO
dc.titleMatriz ferrítica reforçada com TiC-NTC/Fe2Ti formados em cordão simples soldado por GTAW: microestrutura, dureza e resistência ao desgaste
dc.typeTesept_BR

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