Estudo da oxidação em altas temperaturas de superligas à base de Ni com diferentes relações Nb/Ti, para utilização em discos de turbina

• Main Author: Silva, Ana Carolina Brasil da
• Publication Date: 2024
• Format: Master thesis
• Language: por
• Source: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Download full: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/97/97134/tde-25062025-123600/
• topic: ABD; ABD; Ni based superalloys; Oxidação; Oxidation; Superligas à base de Ni

As superligas ABD-2, ABD-4 e ABD-6 foram criadas por Crudden (2014) a partir da otimização da liga RR1000 da Rolls Royce, com o intuito de produzir ligas com temperatura de trabalho de 800°C. O que difere entre as ligas é a substituição de titânio por nióbio, de forma crescente de 2 para 6. Isso permite analisar a influência desses elementos para as propriedades dos materiais. Lapington et al. (2021) estudaram a oxidação dessas ligas à 800°C por 100 h em atmosfera controlada, e notaram um efeito benéfico na substituição. Desse modo, o presente trabalho teve o objetivo de avaliar a oxidação dessas ligas por tempos de exposição mais longos, e de produzir ligas via fusão à arco que tivessem as composições extremas (somente com titânio e somente com nióbio, denominadas de ABD-2(Ti) e ABD-Nb, respectivamente). As ligas produzidas por fundição foram caracterizadas e, juntamente com as ligas ABD-2, ABD-4 e ABD-6 (recebidas na condição as-forged), passaram por tratamento térmico de solubilização à 1170°C por 2 h e envelhecimento à 850°C por 4 h. O ensaio de oxidação foi feito à 800°C em duas vertentes: isotérmico e pseudo-isotérmico. O primeiro com o intuito de acompanhar a evolução do crescimento de óxido e o segundo para o acompanhamento de mudança de massa. As caracterizações após os ensaios foram feitas com o auxílio de difratometria de raios x (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de energia dispersiva (EDS). Foram feitas análises tanto da superfície oxidada quanto da seção transversal. Os resultados obtidos permitiram encontrar os valores de constante de cinética parabólica das ligas (Kp) e identificar os óxidos formados para cada liga após os ensaios de oxidação. Em comparação com as demais ligas, a liga somente com nióbio (ABD-Nb) apresentou resultados promissores, pois exibe menor cinética de oxidação.