Ref.: MmePr04-001
Apresentador: Aline Gonçalves Capella
Autores (Instituição): Santos, M.E.(Universidade Federal de São Paulo); Montilla, J.P.(Gerdau Aços Longos SA); Cardoso, K.R.(Universidade Federal de São Paulo); Capella, A.G.(Universidade Federal de São Paulo);
Resumo:
O emprego de ligas de alta entropia (LAE) tem sido considerado como uma opção promissora para revestimentos de superfícies sólidas, especialmente em aplicações que demandem elevada dureza e resistência ao desgaste [1]. Dentre as opções de tecnologias disponíveis para revestimento de superfícies metálicas, pode-se destacar o revestimento a laser. O revestimento a laser apresenta características como: alta taxa de solidificação, formação de fases fora do equilíbrio; zona termicamente afetada do substrato reduzida; e baixa diluição do material (razão entre a área do substrato fundido e a zona total fundida), permitindo a manutenção das características do material revestido [2]. Além disso, a tecnologia laser permite a obtenção de revestimentos multicamadas com espessura controlada, a partir da fusão ou sinterização de sistemas particulados sobre substratos sólidos, garantindo uma boa ligação metalúrgica entre os materiais. O objetivo deste trabalho foi avaliar a variação de dureza e de propriedades tribológicas de um aço carbono revestido a laser com a LAE equimolar AlCoCrFeNi. A liga de alta entropia, utilizada como revestimento foi inicialmente elaborada por moagem de alta energia em moinho tipo planetário com a seguinte composição química Al25Co25Cr25Ni25. A distribuição granulométrica obtida após 5 horas de moagem foi D90 < 15 ?m. Os experimentos para produzir um revestimento multicamadas foram realizados utilizando um laser de Yb:fibra com comprimento de emissão da radiação de 1070 nm, e densidades de energia volumétrica entre 150-215 J/mm3 para cada monocamada de LAE, com 0,1 mm de espessura. As amostras revestidas foram caracterizadas microestruturalmente por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difratometria de raios-X (DRX). As propriedades mecânicas foram avaliadas por meio de ensaios de microdureza e desgaste através do método pin-on-disc para levantamento do coeficiente de fricção. Os resultados indicam a formação do revestimento LAE com presença das fases B2 na matriz e CCC A2, em pontos ao redor dos grãos colunares da B2, com poucos defeitos aparentes e boa ligação metalúrgica com o substrato metálico. Análises do comportamento mecânico do revestimento mostram aumento de dureza variando entre 575 HV e 664 HV, o que representa 3,5x a dureza média do aço carbono, 189 HV. Observa-se, ainda, uma redução no coeficiente de fricção do revestimento se comparado ao substrato, indicando menor desgaste das superfícies revestidas, com menor dano nesta região. Neste contexto, conclui-se que o revestimento LAE sobre aço carbono, processado com tecnologia laser, apresenta-se como uma alternativa viável para aplicações em componentes que demandem superfícies revestidas capazes de suportar ambientes abrasivos ou condições severas de operação.