Estudo do comportamento mecânico e microestrutural da superliga inconel 718 após tratamento térmico de duplo envelhecimento - Resende, Fabricia Assis [UNIFESP] (2015)
Neste trabalho estudou-se o comportamento mecânico e microestrutural da superliga Inconel 718 após tratamento térmico de duplo envelhecimento sob ensaio de fluência, comparando-se assim, o resultado do tratamento térmico de duplo envelhecimento com o material na condição como recebida pelo fornecedor (homegenizada). Antes do tratamento térmico de duplo envelhecimento realizou-se a solubilização (1095 °C durante 1 hora), e posteriormente o duplo envelhecimento (955 °C/1 h seguido por 720 °C/8 h + 620 °C/8 h). Objetivou-se, neste trabalho, o aumento da resistência mecânica em fluência da superliga Inconel 718 via precipitação de fases endurecedoras tais como a fase ?' (Ni3Al) e fase ?''(Ni3Nb), formadas durante o envelhecimento da liga. Os ensaios de fluência foram realizados no modo de carga constante e a temperatura constante (650 °C, 675 °C e 700 °C). A faixa de tensão aplicada foi determinada por ensaio de tração a quente, variando de 300 MPa a 625 MPa, tanto os valores de temperatura quanto de tensão foram escolhidos para condições mais severas dos seus valores de operação para sua principal aplicação (turbinas a gás). Foram utilizadas as técnicas de caracterização de difração de raios X, microscopia óptica, micoroscopia eletrônica de varredura e análise de dureza. Os resultados obtidos indicaram que as amostras que sofreram o tratamento térmico de duplo envelhecimento apresentaram maior resistência mecânica. As medidas de dureza da amostra duplo envelhecida apresentou um aumento de 94,7 % em relação à amostra homogeneizada. Comparado com a amostra homogeneizada, o ensaio de tração a quente apresentou aumento de 17,1 % na tensão de escoamento à 650 °C para a liga duplo envelhecida, as ligas tratadas com duplo envelhecimento também demonstraram aumento na resistência a fluência. Para a temperatura de 700 °C e tensão de 510 MPa houve um aumento de 72,7% no tempo de vida em fluência do material e redução de 58,2% na elongação da amostra duplo envelhecida, quando comparada com à homogeneizada. Foram encontrados valores de expoente de tensão entre 4,7 a 5,6 para a liga homogeneizada, e 4,3 a 7,2 para a duplo envelhecida. Os valores de energia de ativação para fluência encontrados foram de 234,3 kJ/mol a 285 kJ/mol. Esses parâmetros indicaram que o mecanismo dominante de fluência foi o mecanismo de escalagem de discordâncias. A evidência do ganho de resistência da superliga Inconel 718 foi comprovada pelo aumento dos valores da dureza, pelo aumento de presença de precipitados constatados por EDS, pelo aumento na tensão de escoamento e pelo ganho na resistência à fluência. Dessa forma, conclui-se que o tratamento térmico de duplo envelhecimento favoreceu o aumento da resistência mecânica da superliga Inconel 718, possivelmente devido a precipitação de fases endurecedoras.