Caracterização microestrutural e mecânica da liga de alta entropia CrMnFeCoNi conformada por laminação

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Gustavo Henrique Sousa
• Orientador(a): Eric Marchezini Mazzer
• Banca de defesa: Leandro de Arruda Santos, Witor Wolf
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica, Materiais e de Minas
• Departamento: ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA METALÚRGICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Ligas de alta entropia; Laminação a frio; Caracterização microestrutural; Hall-Petch Dinâmico
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/32659

Ligas de alta entropia (LAE) são ligas que normalmente contêm cinco ou mais elementos principais em frações atômicas que variam entre 5% e 35%. Apesar da presença de um grande número de componentes, as LAE geralmente apresentam estruturas cristalinas simples, tais como cúbicas de face centradas (CFC). A característica distintiva dessas ligas foi originalmente atribuída à alta entropia configuracional associada à mistura de um grande número de constituintes, possibilitando a formação de soluções sólidas simples. Desde então, esta nova classe de ligas vem sendo extensivamente estudada, e tem atraído atenção da academia, sendo reportadas com muitas propriedades interessantes e, em alguns casos, consideravelmente melhores do que as verificadas nos materiais tradicionais, bem como: resistência ao desgaste, resistência em altas temperaturas, elevada dureza, boa estabilidade térmica, boas características de resistência á fadiga e boa resistência á corrosão. Pesquisas para potenciais aplicações das ligas de alta entropia estão utilizando o processamento termomecânico envolvendo elevados níveis de deformações para refinar a microestrutura dessas ligas, e a laminação a frio tem se mostrado a tecnologia principal para melhorar a resistência dessas ligas. Partindo deste contexto, este trabalho relata os efeitos da laminação a frio na microestrutura final e nas propriedades mecânicas de uma LAE CrMnFeCoNi processada por conformação por spray e laminada a frio com deformações verdadeiras de 30, 50, 90 e 146%. Os resultados apresentaram uma liga com excelente trabalhabilidade e exibiram uma grande capacidade de endurecimento no trabalho em laminação a frio. Verificou-se que na amostra em condição bruta de spray os grãos estão aleatoriamente orientados e, durante a laminação a frio, as amostras indicaram uma formação de textura do tipo {220}. Como efeito do trabalho a frio, ocorreram as interações típicas de Discordância-Discordância e outras interações de Discordância-Contornos de Maclas, com a maclação contribuindo significativamente para o aumento de resistência mecânica por conta dos contornos extras introduzidos durante a maclação, fenômeno conhecido como efeito Hall-Petch Dinâmico. A liga de alta entropia CrMnFeCoNi na condição bruta de spray apresentou limite de escoamento de 319,0 MPa, limite de resistência à tração de 671,7 MPa e alongamento de 43,6%. Já a amostra com deformação verdadeira de 146% apresentou elevado limite de resistência e escoamento, cerca de 1256 MPa, ao custo da ductilidade.