Análise da influência do Al na microestrutura, dureza e resistência à oxidação de ligas multicomponentes principais composta por WMoNbTiCrAlx (x = 0; 0,25; 0,5; 0,75 e 1)

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: PONTES, Ágata Mayara Paula
• Orientador(a): RODRIGUES, Geovani
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Itajubá
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Ciência e Engenharia de Materiais
• Departamento: IFQ - Instituto de Física e Química
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Ligas multicomponentes principais; Resistência à oxidação; Fase CCC; Fase Laves; Microdureza
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALÚRGICA
• Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4137

Ligas de metais refratários multicomponentes têm sido objeto de estudo com o objetivo de competir com as superligas de níquel, devido às suas elevadas temperaturas de fusão e às propriedades mecânicas promissoras, como alta dureza e alta tensão ao escoamento em temperaturas elevadas. Contudo, uma desvantagem significativa dessas ligas é sua baixa resistência à oxidação em altas temperaturas. Para contornar esse problema, sabe-se que a adição de alumínio contribui para melhorar a resistência à oxidação, formando uma camada protetora de alumina, além de reduzir a densidade. Este estudo analisou a influência do alumínio na microestrutura, densidade, dureza e resistência à oxidação de cinco novas ligas refratárias multicomponentes produzidas por fusão a arco a partir de elementos brutos, WMoNbTiCrAlx (x = 0, 0,25, 0,5, 0,75 e 1) (mol %). As análises microestruturais foram realizadas por Microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de raios X (DRX) em todas as condições das ligas (fundidas e tratadas termicamente a 1200 °C por 24 horas), com análises de difração de retroespalhamento de elétrons (EBSD) nas ligas tratadas. O software ThermoCalc auxiliou na interpretação dos resultados experimentais em relação às fases em equilíbrio e suas composições. As ligas fundidas exibiram uma fase CCC altamente segregada com estrutura dendrítica. Após o tratamento térmico, as ligas mantiveram predominantemente a fase CCC, com menor quantidade de precipitação da fase Laves. Testes de nanoindentação revelaram que a adição de alumínio aumentou a dureza de 10,5 para 12,2 GPa, enquanto a densidade da liga diminuiu com o aumento do teor de alumínio, passando de 9,7982 para 8,7745 g/cm³. Quanto aos ensaios termogravimétricos (TGA), o alumínio demonstrou benefícios para melhorar a resistência à oxidação. A liga Al0,25 apresentou o maior ganho de massa, cerca de 40 mg/cm², enquanto a liga Al1 mostrou o menor ganho de massa, aproximadamente 9 mg/cm².