Estudo do comportamento em fadiga da liga inconel 718 obtida por fusão seletiva a laser solubilizada e duplo envelhecida - Cubi, Rafael Eringer (2025)
O Inconel 718 (IN718) é muito utilizado na fabricação de componentes mecânicos de alto desempenho, como peças e estruturas de turbinas de aviões. A manufatura aditiva (MA) é um processamento que possibilita a construção de perfis complexos e tem sido cada vez mais desenvolvida para os materiais metálicos. Este trabalho busca estudar o comportamento mecânico em fadiga do IN718 obtido por MA e os fatores que possivelmente influenciam nesse desempenho em decorrência do processamento. Para isto, foram fabricados corpos de prova e amostras do IN718 pelo processamento de Fusão Seletiva a Laser (FSL). Também foram fabricados corpos de prova e amostras advindos da metalurgia convencional (forjamento, laminação e corte), para a comparação com o comportamento em fadiga padrão do IN718. Em seguida foram feitos tratamentos térmicos de solubilização e de duplo envelhecimento buscando homogeneizar e otimizar as fases presentes resultantes em ambos os processamentos. As amostras obtidas por ambos os processamentos foram caracterizadas por microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura (MEV), difratometria de raios X e microdureza Vickers. Antes dos ensaios de fadiga, ensaios de tração também foram realizados para obtenção da resistência máxima. Os ensaios de fadiga uniaxial foram feitos com célula de carga de 100 kN e realizados com razão de carregamento de R= -1. Foram aplicadas diferentes tensões em função da resistência a tração, sendo analisados 15 corpos de prova de MA e 12 de metalurgia convencional. Por fim foram realizadas as análises das superfícies de fratura de ambas as condições de processamento. Os resultados das amostras obtidas por manufatura aditiva apresentaram alguns defeitos típicos do processamento de FSL e alguns aspectos diferentes das de metalurgia convencional como o perfil dos grãos e quantidade de maclas. O resultado de microdureza foi maior para a condição de MA mesmo sobre tratamento térmico similar ao de via convencional. Apesar do maior limite de resistência à tração obtida pelo produto da MA em relação ao de metalurgia convencional, o comportamento em fadiga foi inferior para a MA. A curva S-N demonstrou grande inferioridade de resistência na evolução da resistência para médias tensões. A análise das superfícies de fratura de cada condição de processamento apresentou diferenças nas regiões de início, propagação e ruptura, que podem ser correlacionados com os principais fatores para a diminuição da resistência a fadiga de produtos da MA. Os resultados obtidos auxiliaram na conclusão da relação direta entre a diminuição da resistência em fadiga e a quantidade de defeitos estruturais gerados pelo processamento de FSL.