Microstructure, mechanical properties and stability of nitrided Y-TZP

Feder, A.; Alcalá, Jorge; Llanes, L.; Anglada, M.

doi:10.1016/s0955-2219(03)00307-8

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“…The hardness values drop toward the centre of the specimen. Based on Fader et al [22], the increase in hardness in the surface layers is due to a larger concentration of nitrogen present in such regions, a larger grain size, and the presence of transformed phase (t'-phase) [22].…”

Section: Microhardness Of Aisi 316lmentioning

confidence: 99%

Effective Duration of Gas Nitriding Process on AISI 316L for the Formation of a Desired Thickness of Surface Nitrided Layer

Mahmoud

Yusoff

Zainuddin

et al. 2014

MATEC Web of Conferences

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Abstract. High temperature gas nitriding performed on AISI 316L at the temperature of 1200°C. The microstructure of treated AISI 316L samples were observed to identify the formation of the microstructure of nitrided surface layer. The grain size of austenite tends to be enlarged when the nitriding time increases, but the austenite single phase structure is maintained even after the long-time solution nitriding. Using microhardness testing, the hardness values drop to the center of the samples. The increase in surface hardness is due to the high nitrogen concentration at or near the surface. At 245HV, the graph of the effective duration of nitriding process was plotted to achieve the maximum depth of nitrogen diffuse under the surface. Using Sigma Plot software best fit lines of the experimental result found and plotted to find out effective duration of nitriding equation as Y=1.9491(1-0.7947 x ), where Y is the thickness of nitrided layer below the surface and X is duration of nitriding process. Based on this equation, the duration of gas nitriding process can be estimated to produce desired thickness of nitrided layer.

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Section: Microhardness Of Aisi 316lmentioning

confidence: 99%

Effective Duration of Gas Nitriding Process on AISI 316L for the Formation of a Desired Thickness of Surface Nitrided Layer

Mahmoud

Yusoff

Zainuddin

et al. 2014

MATEC Web of Conferences

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“…As amostras F apresentam, então, os valores mais elevados de densidade. Estes resultados estão em pleno acordo com a expansão volumétrica verificada anteriormente [4,5], visto que a transformação t-m reduz sensivelmente a densidade dos sinterizados de ZrO 2 . Os resultados de microdureza podem ser explicados segundo o mesmo raciocínio acima descrito, visto que a fase t apresenta dureza superior à fase m. Esta expansão volumétrica promovida pela transição t-m pode ser observada, sobretudo nas amostras que apresentam maior percentual de fase m (amostras A a D).…”

Section: Resultsunclassified

“…A estabilidade dos polimorfos do ZrO 2 depende fortemente do tipo e quantidade de óxido que é usado para diminuir a temperatura da transformação t-m. Feder et al [4] …”

Section: Introductionunclassified

“…A estabilidade dos polimorfos do ZrO 2 depende fortemente do tipo e quantidade de óxido que é usado para diminuir a temperatura da transformação t-m. Feder et al [4] e Piconi e Maccauro [5] afirmam que trata-se de uma transformação de natureza martensítica, a qual é acompanhada por um aumento volumétrico (∆V) da ordem de 4%. Normalmente quando tal transformação se torna ativa, é gerado um campo de tensões nas proximidades das trincas, geradas devido a ∆V, o que se traduz num aumento da tenacidade à fratura do material (K Ic ).…”

Section: Introductionunclassified

“…A adição de certos óxidos estabilizantes é imprescindível para manter as fases polimórficas de temperaturas elevadas, em temperatura ambiente. Dentre estes aditivos, a ítria (Y 2 O 3 ) se destaca como o estabilizante mais utilizado para a estabilização de fase tetragonal do ZrO 2 , o qual é conhecido como fase tenaz e dura, à temperatura ambiente, o que possibilita o uso deste material como cerâmica avançada [3], e notadamente em aplicações como ferramenta de corte.A estabilidade dos polimorfos do ZrO 2 depende fortemente do tipo e quantidade de óxido que é usado para diminuir a temperatura da transformação t-m. Feder et al [4] …”

unclassified

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Estudo da sinterização da zircônia dopada com óxidos de terras raras a 5 GPa de pressão

2005

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INTRODUÇÃOA zircônia (ZrO 2 ) tem mostrado grande destaque entre as cerâmicas avançadas, atraindo muito interesse de pesquisadores em seus vários campos de atuação. As aplicações mais promissoras são como cerâmicas estruturais (partes de motores de combustão, palhetas de turbinas, ferramentas de corte, partes de implantes ortopédicos) e como eletrólitos sólidos (sensores de oxigênio, células de combustível, bombas de oxigênio) [1].A zircônia pura apresenta três fases cristalinas, à pressão ambiente, que são: monoclínica -m (até 1170 o C), tetragonal -t (de 1170 até 2370 o C), e cúbica -c (de 2370 a 2680 o C) [2]. Devido à elevada variação volumétrica associada à transição t-m, a zircônia pura não apresenta aplicabilidade prática como material de engenharia. A adição de certos óxidos estabilizantes é imprescindível para manter as fases polimórficas de temperaturas elevadas, em temperatura ambiente. Dentre estes aditivos, a ítria (Y 2 O 3 ) se destaca como o estabilizante mais utilizado para a estabilização de fase tetragonal do ZrO 2 , o qual é conhecido como fase tenaz e dura, à temperatura ambiente, o que possibilita o uso deste material como cerâmica avançada [3], e notadamente em aplicações como ferramenta de corte.A estabilidade dos polimorfos do ZrO 2 depende fortemente do tipo e quantidade de óxido que é usado para diminuir a temperatura da transformação t-m. Feder et al. [4]

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Nd-YAG Laser Nitriding of t-Zirconia

Kathuria

2007

Plasma Process. Polym.

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Surface nitriding of yttria (Y2O3) stabilized tetragonal zirconia (t‐ZrO2) has been performed using the pulsed Nd‐YAG laser irradiation in the nitrogen atmosphere. The results show modification of the crystallographic structure between the original t‐ZrO2 and the treated one. Nitrogen atoms enter in ZrO2 substituting oxygen atoms in the network. X‐Ray diffraction and Raman spectra show an efficient transformation of the t‐ZrO2 at the surface that exhibits typical yellow‐gold color of ZrN with high hardness and wear resistance. The hardness measured with Vickers indenter yields a high value of 1410 HV. Nitriding is accompanied by the formation of a few micron thick gradient layer of ZrN structure on the top and a partial transformation of t‐ZrO2 into cubic zirconia (c‐ZrO2) beneath deep in the bulk due to nitrogen concentration gradient.

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Microstructure, mechanical properties and stability of nitrided Y-TZP

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Estudo da sinterização da zircônia dopada com óxidos de terras raras a 5 GPa de pressão

Nd-YAG Laser Nitriding of t-Zirconia

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