A estrutura dos s´ıtios de ferro em ligas Fe-9%Cr-X%Mo (X = 5, 7, 9) foi analisada atrav´es da espectroscopia M¨ossbauer e da difrac¸˜ao de raios-x. Trabalhamos com amostras solubiliza- das e tratadas termicamente no intervalo de temperaturas de servic¸o, de 450◦C a 650◦C a fim de obtermos uma melhor compreens˜ao da estrutura das ligas. As t´ecnicas utilizadas se mostraram ferramentas poderosas para a caracterizac¸˜ao das ligas. O ajuste dos espectros M¨ossbauer foi inicialmente realizado considerando-se apenas uma distribuic¸˜ao do campo magn´etico hiperfino, devido `a natureza magn´etica do material e ao tipo de espectros obtidos. Contudo, outros tipos de ajustes foram necess´arios. Os parˆametros hiperfinos obtidos atrav´es dos ajustes permitiu uma melhor compreens˜ao da estrutura da liga. O deslocamento isom´erico e o desdobramento quadrupolar dos espectros em torno de zero indicam que a estrutura da liga ´e composta basica- mente de uma matriz ferr´ıtica de simetria c´ubica. A difrac¸˜ao de raios-x das amostras P9, E1, E2 e E3 identificou a estrutura cristalina como sendo c´ubica de corpo centrado. Observa-se um aumento muito discreto, por´em relevante, no parˆametro de rede da c´elula unit´aria `a medida que a composic¸˜ao de molibdˆenio aumenta, indicando a entrada deste elemento em substituic¸˜ao ao ferro. A liga P9 na forma como recebida, apresenta em sua estrutura, al´em da matriz ferr´ıtica, a presenc¸a de precipitados, evidenciada pelo surgimento de um subespectro n˜ao-magn´etico no espectro M¨ossbauer.
Nas amostras tratadas termicamente, observou-se o surgimento de subespectros, possivel- mente associados a carbonetos. A temperatura e o tempo de tratamento necess´arios para que os carbonetos se formem, no entanto, varia de liga para liga. A presenc¸a destes carbonetos ´e respons´avel pela reduc¸˜ao na homogeneidade da liga no que diz respeito `a distribuic¸˜ao do campo magn´etico hiperfino e, consequentemente, na distribuic¸˜ao dos elementos de liga na matriz.
ente e foi de fundamental importˆancia para a caracterizac¸˜ao dos mesmos. Ap´os a extrac¸˜ao, foi poss´ıvel caracterizar a amostra por Espectroscopia M¨ossbauer e Difrac¸˜ao de Raios-x. A difrac¸˜ao de raios-x identificou o precipitado como o carboneto M23C6, com M = (Fe, Cr), de
estrutura c´ubica de face centrada com parˆametro de rede a= 10, 623 ˚A. Foram identificadas v´arias configurac¸˜oes diferentes para os s´ıtios de ferro, por´em, todas resumem-se a dois s´ıtios: um com primeiros vizinhos de cromo e outra com primeiros vizinhos de carbono. O espectro M¨osbauer desse carboneto ´e constitu´ıdo de dois subespectros, cada um associado a um s´ıtio. O deslocamento isom´erico negativo est´a associado aos s´ıtios com primeiros vizinhos de Cr pois a presenc¸a deste elemento no s´ıtio de ferro aumenta a densidade dos el´etrons s no n´ucleo resso- nante. O outro subespectro est´a associado aos s´ıtios com primeiros vizinhos de carbono. Este resultados s˜ao semelhantes aos obtidos por [Vardavoulias e Papadimitrou 1992].
A an´alise da influˆencia da concentrac¸˜ao dos elementos de liga no campo magn´etico hiperfino baseou-se em modelos descritos em trabalhos anteriores. Os valores de campo magn´etico hi- perfino e das probabilidades associadas a cada configurac¸˜ao posicional est˜ao bem pr´oximos dos resultados obtidos experimentalmente. De acordo com o modelo escolhido, o campo magn´etico hiperfino das ligas ´e maior que o do ferro met´alico e aumenta `a medida que se aumenta a concentrac¸˜ao de Mo. De acordo com estudos anteriores, isso se deve `a presenc¸a de elementos de impureza nas esferas de coordenac¸˜ao mais afastadas. O valor do fator de amplificac¸˜ao do campo de cada liga foi obtido atrav´es dos ajustes dos espectros M¨ossbauer, o que possibilitou determinar a relac¸˜ao entre este fator e a concentrac¸˜ao de molibdˆenio. O modelo utilizado mos- tra que a distribuic¸˜ao dos ´atomos de Cr e Mo nos s´ıtios de ferro est´a diretamente relacionada `a distribuic¸˜ao de campo magn´etico hiperfino e obedece a determinadas configurac¸˜oes prefe- renciais, com pouqu´ıssimos ´atomos de impureza nas 14 posic¸˜oes poss´ıveis nas duas primeiras esferas de coordenac¸˜ao. As configurac¸˜oes com maiores probabilidades s˜ao as que contˆem 1 ´atomo de Cr como primeiro ou segundo vizinho, seguida das configurac¸˜oes ( 0 , 0 , 0 , 0 ), cor- respondente `a do s´ıtio do ferro met´alico. Dentre todas as probabilidades calculadas, h´a v´arias com configurac¸˜oes equivalentes, cujas probabilidades devem ser somadas, pois resultam em um mesmo valor de campo. As probabilidades de cada configurac¸˜ao diminuem `a medida que o teor de molibdˆenio aumenta e outras configurac¸˜oes, com um maior n´umero de ´atomos de impureza,
v˜ao se tornando poss´ıveis, resultado que indica uma melhor distribuic¸˜ao dos elementos de liga na matriz.
De acordo com o modelo utilizado neste trabalho, pode-se concluir que o aumento na concentrac¸˜ao de molibdˆenio leva a um aumento no campo magn´etico hiperfino dos s´ıtios sem ´atomos de impureza e a uma distribuic¸˜ao mais homogˆenea dos valores de campo magn´etico hiperfino, acarretando em uma melhor distribuic¸˜ao dos elementos de liga na matriz.
Algumas quest˜oes ainda n˜ao investigadas podem ser utilizadas em trabalhos futuros de alu- nos e pesquisadores que tenham interesse em:
• associar os resultados obtidos com resultados de ensaios de corros˜ao para compreender melhor a influˆencia da estrutura das ligas na sua resistˆencia `a corros˜ao;
• realizar o processo de extrac¸˜ao de precipitados nas amostras tratadas termicamente com o objetivo de caracteriz´a-los de modo semelhante ao utilizado com a liga P9;
• investigar a influˆencia dos precipitados na distribuic¸˜ao dos parˆametros hiperfinos;
• estudar a influˆencia da concentrac¸˜ao de outros elementos de liga nos parˆametros hiperfi- nos, especialmente no campo magn´etico;