Ref.: MmePr28-008
Apresentador: Rodrigo José Contieri
Autores (Instituição): Contieri, R.J.(UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS); Floriano, R.(Universidade Estadual de Campinas); Cremasco, A.(Faculdade de Ciências Aplicadas da UNICAMP); Chaves, R.R.(Universidade Federal de Itajubá); Sangali, M.(Universidade Estadual de Campinas); Rodrigues, J.(Universidade Estadual de Campinas); Caram, R.(Universidade Estadual de Campinas);
Resumo:
Nas últimas décadas, o desenvolvimento de ligas de titânio (Ti) de ultra-alta resistência tem recebido grande atenção, especialmente com o advento das ligas Ti-? metaestáveis. Devido à sua excepcional resistência mecânica (aproximadamente 1100 MPa), ductilidade (alongamento de cerca de 6%) e tenacidade à fratura (KIC cerca de 50 MPa?m^0,5), essas ligas são fundamentais para aplicações de engenharia avançada, especialmente na indústria aeroespacial. Contudo, elas requerem processos de fabricação complexos que elevam os custos de produção e enfrentam desafios ao serem expostas a altas temperaturas de operação. Assim, estudos que abram ou investiguem novas frentes de fabricação são necessários. O desenvolvimento de compósitos por meio de manufatura aditiva é muito atrativo em face a possibilidade de fabricação de produtos com alta complexidade e baixo desperdício de material. No entanto, existem desafios significativos na compreensão das relações entre microestrutura, propriedades e parâmetros de processamento, principalmente quando pensamos em materiais com matriz metálica. Posto isto, este trabalho busca a partir de uma análise sistemática, esta proposta de trabalho objetiva uma investigação sistemática sobre a otimização dos parâmetros de processo, assim como de posteriores tratamentos térmicos, sobre compósitos de matriz metálica da liga Ti5553 (Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr em %p) reforçada com diferentes teores de TiB e TiC in-situ via reações entre Ti e B4C decorrentes do processamento por manufatura aditiva (fusão em leito de pó a laser, FLP-L). Como resultado, em todos as condições dos compósitos, tanto em composição quanto de parâmetros de processo, foram identificados precipitados de TiB e TiC, sendo que com a adição de 0,5% de B4C houve uma distribuição dendrítica das partículas finas na matriz de titânio, enquanto com 1,5% de B4C, próximo da composição eutética de ambos B e C em Ti, as fases de reforço foram maiores, porém somente com 3% de adição de B4C houve a formação de precipitados primários. As técnicas de difração de raios-X e difração de elétrons retro-espalhados auxiliaram na identificação das fases presentes e dos grãos. O aumento gradual da adição de B4C reduziu o tamanho dos grãos de fase beta e também influencia na diminuição da formação de grãos colunares de fase ?. O resfriamento rápido imposto pelo processo foi suficiente para retenção total de fase beta na matriz. A análise distinta da dureza da matriz e reforços foi feita por nanoindentação, e do compósito por ensaios de micro e macrodureza, sendo que para todas as cargas houve um aumento na dureza com a adição de B4C, superior aos materiais comumente utilizados.