Detalhes bibliográficos
| Ano de defesa: |
2021 |
| Autor(a) principal: |
GLÓRIA, Raphael Felca
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| Orientador(a): |
RODRIGUES, Geovani
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| Banca de defesa: |
Não Informado pela instituição |
| Tipo de documento: |
Tese
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| Tipo de acesso: |
Acesso aberto |
| Idioma: |
por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Itajubá
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| Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Materiais para Engenharia
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| Departamento: |
IFQ - Instituto de Física e Química
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| País: |
Brasil
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| Palavras-chave em Português: |
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| Área do conhecimento CNPq: |
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| Link de acesso: |
https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2372
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Resumo: |
O avanço da tecnologia tem sido o principal motivo para a produção de novos materiais estruturais associando excelentes propriedades mecânicas, baixo custo de fabricação e aplicações em ambientes diversificados. Entre os materiais mais avançados, as superligas à base de níquel são as que mais se destacam em aplicações envolvendo altas temperaturas. Para estas aplicações é necessário um balanço adequado de propriedades como alta resistência mecânica, alta resistência à fluência, alta resistência à fadiga, alta condutividade térmica, baixa anisotropia de expansão térmica e alta resistência à oxidação. Entre estas ligas estão as a Mar-M246 e a Mar-M247, que possuem Al e Cr em sua composição, responsáveis pela formação de camadas de óxidos Al2O3 e Cr2O3, capazes de aumentarem a resistência à oxidação e corrosão em altas temperaturas. Porém, o uso destas superligas por um longo período de tempo pode provocar a fragmentação dessas camadas de óxido ou a evaporação da camada de Cr2O3 interferindo na integralidade do material. Uma das formas de aumentar a vida útil destas ligas é revesti-las com camadas de alta resistência à oxidação sem que interfiram nas propriedades do substrato. O processo de Cementação em Caixa Ativados por Haletos (HAPC) é um método muito versátil, de baixo custo, utilizado para recobrir diversos materiais, independente de sua geometria. Diante deste cenário, o objetivo deste trabalho foi estudar a deposição de alumínio, um dos mais usados na proteção contra oxidação e corrosão, para formação de camadas de revestimentos pelo processo HAPC sobre a superliga de níquel Mar-M246, que até o momento não foi relatado na literatura aberta. O processo de aluminização foi realizado em quatro diferentes temperaturas, utilizando-se NH4Cl, como ativador, e uma mistura de pós contendo alumínio e alumina. Um estudo termodinâmico, com auxílio do software HSC Chemistry 6.0, contribuiu nas escolhas das temperaturas e ativador, além de se obter um mecanismo de deposição do alumínio na formação da fase de revestimento para o processo a 1000°C. Os resultados mostraram, para todas as temperaturas, uma camada homogênea sem trincas ou poros e de composição química Ni2Al3 e/ou NiAl3. O crescimento do revestimento foi avaliado pela cinética de crescimento em processos de 1 a 16 h, obtendo-se a informação de um crescimento parabólico e uma energia de ativação de 96,55 kJ.mol-1, para o processo de aluminização via HAPC, onde estes revestimentos foram caracterizados via microscopia eletrônica de varredura (MEV). Todos os revestimentos formados em um período de 9 h, em todas as temperaturas estudadas, foram caracterizados via microscopia ótica (MO), MEV, espectroscopia por energia dispersiva (EDS) e difratometria de raios X (DRX), mostrando uma espessura de camada entre 90 a 300 μm. Estes substratos revestidos foram introduzidos em um ensaio de oxidação a 1000°C por 240 horas, revelando uma otimização na resistência à oxidação pela formação da camada de óxido Al2O3, revelando uma redução do ganho de massa em torno de 3,4 vezes para as camadas formadas nos processos HAPC 900 e 1000°C |
