Estudo de superligas de Co para a produção de ferramentas para soldagem por atrito com pino não consumível

Resumo

Atualmente os materiais utilizados como ferramentas para Soldagem por Atrito com Pino não Consumível (SAPNC), também conhecido em inglês como Friction Stir Welding (FSW), dividem-se em duas classes: 1. Ferramentas para soldagem de materiais com temperatura liquidus baixa, como as ligas de Al, Mg, Cu; e 2. Ferramentas para soldagem de materiais com temperatura liquidus elevada, como as ligas de Ni, Ti, Zr, e Fe. Para soldagem de ligas com liquidus baixa, normalmente utiliza-se aços ferramenta. Para ligas com temperatura liquidus elevada há uma restrição maior para seleção de materiais pois as condições de processo são mais exigentes. A temperatura de soldagem, condições tribológicas ferramenta/material junta, os esforços mecânicos envolvidos durante a soldagem são bastante severos. Nestas condições os materiais mais utilizados como as ligas à base de W (W-25%p.Re) reforçadas com nitreto cúbico de boro policristalino (NCBP) apresentam problemas com desgaste excessivo (erosão/reatividade ferramenta-material junta soldada) e limitada tenacidade à fratura. Ainda estas ferramentas apresentam limitada oferta e elevado custo de produção (metalurgia do pó sob pressões e temperaturas excessivamente elevadas). Assim abriu-se a possibilidade para que outros materiais com desempenho atrativo, mas com custo menor de produção sejam testados para aplicação em SAPNC. A descoberta recente da fase ³2 no sistema Co-Al-W credenciou as superligas de Co como materiais com potencial de aplicação para ferramentas de SAPNC. Isto porque com a presença da fase ³2 as superligas de Co são capazes de suportar as condições severas de serviço que envolvem: carregamento mecânico e desgaste em temperaturas elevadas e ambientes reativos em que a estabilidade estrutural e química são fundamentais. Portanto, o objetivo deste trabalho é realizar a caracterização detalhada do ponto de vista microestrutural, físico e mecânico de superligas de Co com potencial de aplicação na produção de ferramentas para Soldagem por Atrito com Pino não Consumível (SAPNC). (AU)