Thermal stability of bulk metallic glasses Zr48Cu46,5Al4Nb1,5 and Zr52,5Cu17,9Ni14,6Al10Ti5

Nesta tese foram desenvolvidas as curvas de aquecimento contínuo (CHT) para a caracterização da estabilidade térmica de duas ligas de vidros metálicos maciços a base de zircônio, Zr48Cu46,5Al4Nb1,5 e Zr52,5Cu17,9Ni14,6Al10Ti5. Primeiramente, foram identificados os parâmetros de processo de síntese das ligas que afetavam a formação do vidro através da contaminação por oxigênio. A fração amorfa obtida nas amostras de ambas as ligas foram caracterizadas por microscopia ótica (MO), calorimetria exploratória diferencial (DSC) e difração de raios-X (DRX) em fonte de luz Síncrotron, seguida de análise comparativa entre os três métodos. As curvas obtidas por DSC foram utilizadas para a aplicação do método de Ozawa de cinética de reações não isotérmicas na construção das curvas CHT. Os resultados indicaram uma forte correlação entre os valores experimentais e o modelo proposto. As curvas CHT relatadas neste trabalho apresentam a presença de um limite cinético para a devitrificação das ligas e podem ser utilizadas como base para a soldagem de vidros metálicos sem a formação de cristais na zona termicamente afetada.In this work we developed the continuous heating transformation diagrams (CHT) as a measure of thermal stability for two Zr-based alloys of bulk metallic glasses Zr48Cu46,5Al4Nb1,5 e Zr52,5Cu17,9Ni14,6Al10Ti5. First, we identify the synthesis parameters that have deleterious effect on the glass formation such as oxygen contamination. The amorphous fractions of the samples were quantified by optical microscopy (OP), differential scanning calorimetry (DSC) and X-ray diffraction (XRD) on a Synchrotron light source, followed by the comparative analysis among the techniques. Based on the DSC diagrams we applied the Ozawa method of kinetics of non-isothermal crystallization to build the CHT diagrams. The results shown a strong correlation between the experimental data and the model applied. The CHT diagrams reported in this work shows the presence of a kinetic limit during the alloy devitrification and can be used as a baseline for welding of bulk metallic glasses without the formation of crystals in the heat affect zone