Design e Produção de Ligas de Alta Entropia com Elevada Resistência Mecânica e Tenacidade para Aplicações como Revestimentos em Ambientes Extremos

Resumo

Possuir elevada resistência mecânica e à corrosão são requisitos básicos para materiais empregados em ambientes extremos tais como as encontradas no setor petroquímico, aeroespacial e naval. Ligas de Alta Entropia (LAE) apresentam uma flexibilidade composicional muito grande, o que propicia a estas ligas uma vasta gama de propriedades. Um exemplo é a liga Cr33.3Co33.3Ni33.3 que é um dos materiais mais tenazes já descobertos e possui excelente resistência à corrosão. Apesar dos recentes trabalhos com LAE, muito do que foi descoberto neste campo foi por tentativa e erro, em poucos casos existe as composições foram projetadas por meio de algum cálculo preditivo para otimizar uma ou mais propriedades com a respectiva confirmação experimental. O propósito deste projeto de pesquisa é projetar diferentes LAE que combinam alta resistência mecânica e tenacidade no sistema AlCrCoNi, um sistema que naturalmente apresenta alta resistência à corrosão. As composições serão escolhidas usando um sistema computacional de design de ligas criado pelos autores do projeto que combina: (1) Previsões termodinâmicas usando CALPHAD (Thermo-Calc®), (2) cálculos de alto rendimento de limite de escoamento em LAE de fase única e (3) predição de composições com ata tenacidade. Ligas selecionadas serão produzidas experimentalmente e caracterizadas através de ensaios mecânicos para validar as previsões de limite de escoamento. Caracterizações microestruturais serão realizadas para validar as previsões termodinâmicas e avaliar os mecanismos de tenacificação encontrados. Ao final do projeto, espera-se identificar novas LAE com alta resistência mecânica e tenacidade que potencialmente possam ser usadas em revestimentos para aplicação em ambientes extremos.