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DESENVOLVIMENTO DE EUTÉTICOS ULTRAFINOS EM LIGAS À BASE DE Ti-Fe-Bi SOLIDIFICADAS EM MOLDE MACIÇO ESCALONADO

Processo: 12/00718-6
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de março de 2012
Vigência (Término): 30 de dezembro de 2014
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
Pesquisador responsável:José Eduardo Spinelli
Beneficiário:Guilherme Chittolina Pettan
Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Solidificação   Solidificação de metais e ligas   Propriedades mecânicas
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:eutéticos ultrafinos | Ligas Ti-Fe | Moldes maciços | Parametros termicos | Propriedades mecânicas | Solidificação | Solidificação de Metais e ligas

Resumo

As ligas de Ti são alternativas importantes em relação ao uso de ligas de Fe e Zr em função da menor densidade específica apresentada. Assim, estas ligas à base de Ti são potenciais candidatas a aplicações automotivas e aeroespaciais. No conjunto de propriedades mecânicas pré-requisitos para aplicações de alto desempenho como as citadas, as ligas eutéticas Ti-Fe de alta resistência (1500-2000 MPa) apresentam normalmente baixos valores de ductilidade, o que pode ser um empecilho para sua utilização. Nos últimos anos, diversos sistemas de solidificação rápida (forno a arco elétrico, solidificação por sucção, molde de cobre refrigerado, molde escalonado tipo cunha, etc) foram utilizados no intuito da obtenção de peças Ti-Fe de alta resistência com volume e ductilidade consideráveis. Dois aspectos fundamentais devem ser controlados objetivando a obtenção de propriedades ótimas: refino da fase eutética e morfologia obtida. Estes dois aspectos da microestrutura são fortemente dependentes das taxas de resfriamento impostas pelos sistemas experimentais. Vale ainda ressaltar que não há relatos na literatura de correlações entre tamanho e forma das microestruturas Ti-Fe com valores de taxa de resfriamento conseguidos durante o processo. Portanto, pouco se conhece dos efeitos da taxa de resfriamento sobre a microestrutura de solidificação dessas ligas e as relações microestrutura-resistência mecânica. O dispositivo de solidificação escalonado é uma ferramenta que deverá permitir a obtenção de um amplo espectro de microestruturas e a evolução dos parâmetros térmicos de solidificação (taxa de resfriamento, velocidade de solidificação e gradiente de temperatura) poderá ser conseguida de forma experimental. Estas evoluções poderão ser correlacionadas com parâmetros microestruturais medidos ao longo dos lingotes, tais como espaçamentos dendríticos ou espaçamentos interfásicos. A adição de pequenas quantidades de Sn se revelou benéfica para o conjunto das propriedades mecânicas. A presente proposta objetiva a realização de experimentos de solidificação rápida em molde escalonado de Cu com uso de ligas Ti-Fe e pequenas adições de Bi. Os resultados dos ensaios mecânicos de tração permitirão estabelecer correlações entre os valores de limite de resistência à tração, limite de escoamento e alongamento específico com a evolução dos parâmetros microestruturais, inclusive incluindo a natureza, tamanho e morfologia dos compostos intermetálicos presentes nas regiões eutéticas.

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