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Processamento, caracterização microestrutural, mecânica e oxidação de ligas à base de (Co, Ni) para ferramentas do processo friction stir welding

Salgado, Marcus Vinicius Da Silva

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola de Engenharia de Lorena 2020-06-05

Acesso online

  • Título:
    Processamento, caracterização microestrutural, mecânica e oxidação de ligas à base de (Co, Ni) para ferramentas do processo friction stir welding
  • Autor: Salgado, Marcus Vinicius Da Silva
  • Orientador: Nunes, Carlos Angelo
  • Assuntos: Testes De Compressão À Quente; Caracterização Microestrutural; Oxidação Isotérmica; Diagrama Ternário Co-Al-W; Friction Stir Welding; Microestrutura Γ /Γ '; Microstructural Characterization; Isothermal Oxidation; Hot Compression Tests; Co-Al-W Thernary Diagram; ?Γ / Γ ' Microstructure
  • Notas: Tese (Doutorado)
  • Descrição: A viabilidade comercial do processo de soldagem Friction Stir Welding (FSW) para materiais com altas temperaturas de fusão, como aços e ligas de titânio, aguarda o desenvolvimento de ferramentas mais duráveis e com menores custos. Foram descobertas no diagrama ternário Co-Al-W, ligas com microestrutura γ/γ\' que exibem tensões de escoamento mais elevadas a altas temperaturas quando comparadas às superligas de níquel, acima de 500 MPa a 1000 °C. Possivelmente devido a maior resistência da fase γ - Co3(Al, W) a elevadas temperaturas comparada à fase Ni3Al das ligas de níquel. Este trabalho procurou estudar duas ligas à base de (Co, Ni) denominadas Liga Nb e Liga Ta com microestrutura γ/γ\', fabricadas pelo processo de fundição por cera perdida. As composições das ligas foram analisadas por espectrometria por fluorescência de raios X (FRX). Com os resultados em mãos, foi possível fazer simulações termodinâmicas de solidificação e quantificação de fases em função da temperatura pelo método Calphad. A caracterização microestrutural e as medidas de dureza Vickers foram feitas em amostras no estado bruto de fusão e após tratamento térmico a 1000 °C por 16h. A caracterização microestrutural foi feita por microscopia eletrônica de varredura (MEV), microanálise eletrônica (EDS) e difração de raios X (DRX). Amostras após tratamento térmico foram submetidas a ensaios de compressão à quente nas temperaturas de 900, 1000 e 1100 °C, ensaios pelo processo friction stir welding em aço 1008 e ensaios de oxidação isotérmica a 800, 900 e 1000 °C. Os resultados da caracterização microestrutural das ligas exibiram as fases: MC, (Co, Ni)ss(γ), μ - Co7W6, CoAl, Co3(Al,W)(γ\'), e Laves conforme relatado pela literatura e confirmados pelas simulações termodinâmicas. Os resultados de compressão à quente e oxidação isotérmica apresentaram resultados superiores para a liga Ta quando comparada com a liga Nb. Ambas as ferramentas das ligas soldaram com eficiência o aço 1008, por um comprimento de 1000 mm.
  • DOI: 10.11606/T.97.2020.tde-29042022-102339
  • Editor: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola de Engenharia de Lorena
  • Data de criação/publicação: 2020-06-05
  • Formato: Adobe PDF
  • Idioma: Português
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