Fusão seletiva a laser de liga formadora de fase quasicristalina

Resumo

Ligas a base de Al formadoras de fase quasicristalina possuem uma elevada resistência mecânica e ao desgaste, principalmente a elevadas temperaturas, o que as torna promissoras na aplicação como matrizes de extrusão de polímeros. No entanto, para a formação da fase quasicristalina, uma alta taxa de resfriamento deve ser imposta ao material (da ordem de 103 K/s), o que geralmente só é possível em material com forma de pó ou fita, com espessura reduzida. Molde para matrizes de extrusão de polímeros geralmente apresentam geometria complexa, o que torna necessário um complexo trabalho de usinagem do material, limitando as possibilidades de design da peça. Uma rota alternativa para a produção dessas matrizes seria processos de manufatura aditiva, onde a peça é construída camada por camada, o que permite a produção de moldes com geometria complexa, com canais de refrigeração internos. Entre os processos de manufatura aditiva está o processamento de Fusão Seletiva por Laser (FSL). Esse processo, além de permitir a produção de peças com geometrias complexas e densidade customizada, também permite atingir altas taxas de resfriamento no material processado (pode chegar a 105K/s), o que permitiria, por exemplo, a obtenção das fases quasicristalinas em ligas a base de Al. Considerando isso, o presente projeto visa obter peças da liga Al91Fe4Cr3Ti2 através do método de FSL. Testes serão realizados com intuito de encontrar os parâmetros mais adequados para produção de amostras por FSL visando uma microestrutura e densidade adequada. A melhor combinação de parâmetros será utilizada para fabricar cilindros que serão caracterizados com relação a sua estrutura, estabilidade térmica e mecânica através de ensaio de difratômetria de raios X, calorimetria diferencial de varredura, microscopia ótica e eletrônica de varredura, ensaios mecânicos de compressão e de dureza. (AU)