Superliga de níquel sinterizada a partir de pós elementares com recobrimentos cerâmicos contra a carburização - Silva, Alex Britto da (2024)
Superligas de níquel fundidas por centrifugação possuem aplicação em serviços de alta temperatura, em atmosferas altamente carburizantes, como em fornos de pirólise de hidrocarbonetos. Essa demanda por materiais resistentes à carburização destaca a importância de investigações inovadoras e aprofundadas nesta área, visando alternativas de igual ou melhor desempenho por meio de processos de fabricação economicamente mais atrativos. O objetivo principal desta pesquisa foi o desenvolvimento de uma superliga de níquel sinterizada a partir de pós elementares e a avaliação de recobrimentos de óxidos cerâmicos produzidos pela rota sol-gel e aplicados por spin-coating estático como barreira ao processo de carburização. A metodologia adotada envolveu a determinação de parâmetros de fabricação da superliga de níquel HP X por metalurgia do pó convencional, avaliando sua porosidade e dureza de acordo com a pressão de compactação, além da aplicação e avaliação de filmes de Al2O3, Nb2O5, SnO2, e ZnO antes e após ensaios de carburização. Para tanto, foram empregadas técnicas de MO, MEV/EDS, DRX, FRX/EDX, ensaios de dureza e microdureza, além de análises de regressão e análises de variância para avaliação estatística dos dados obtidos. Os resultados demonstraram que 800 MPa de pressão de compactação resultam em propriedades satisfatórias do sinterizado, bem como foi comprovado estatisticamente que a porosidade diminui com o aumento da pressão de compactação, entre 200 e 1200 MPa. Após comparados os desempenhos contra a carburização dos óxidos cerâmicos estudados, destaca-se que o Nb2O5 obteve o melhor desempenho contra carburização. Estatisticamente as amostras recobertas com Nb2O5 apresentam perfil de microdureza semelhante ao de amostras não carburizadas, indicando que no teste em questão apenas esse recobrimento pode ser considerado estatisticamente efetivo como barreira ao fenômeno de carburização. As conclusões alcançadas não apenas validam as hipóteses iniciais, mas também abrem novas perspectivas para futuras investigações. Este trabalho oferece uma base sólida para avanços significativos na compreensão da obtenção de superligas de níquel por metalurgia do pó convencional, bem como sua proteção ao fenômeno de carburização por meio de recobrimentos de óxidos cerâmicos.