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Caracterização microestrutural de ligas refratárias de alta entropia

Processo: 18/13776-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de outubro de 2018
Vigência (Término): 30 de setembro de 2019
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica
Pesquisador responsável:Marcelo Falcão de Oliveira
Beneficiário:João Henrique Mazo
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Processos industriais   Ligas de alta entropia   Supercondutividade   Caracterização microestrutural   Microscopia óptica   Difração por raios X   Espectroscopia   Microscópio eletrônico

Resumo

Ligas de alta entropia têm sido alvo de interesse recente para a área industrial e tecnológica, principalmente por serem materiais que possuem propriedades promissoras superiores a de ligas tradicionais e que possuem uma vasta área ainda a ser explorada dentro de seu leque de possibilidades. Algumas de suas propriedades notadas até o momento são a supercondutividade, tenacidade à fratura elevada e resistência à corrosão, que podem ser combinadas com propriedades refratárias para que se formem ligas com as características desejadas. As pesquisas recentes na área mostram que HEAs (HighEntropy Alloys) possuem uma alta tendência a formar soluções sólidas ao invés de formar intermetálicos, efeito esse que se deve à sua alta entropia configuracional, visto que são ligas com pelo menos cinco elementos em proporção mínima de 5%. Já que a solução sólida é prioritária, isso faz com que a grande maioria das estruturas formadas nessas ligas sejam conhecidas, tais como cúbica de corpo centrado (CCC) ou cúbica de face centrada (CFC).Contudo, algumas dificuldades foram notadas referentes às HEAs, essas dificuldades incluem a falta de métodos para manipular a composição das ligas conforme a necessidade de microestruturas e propriedades, visto que seu diagrama de fases é hiperdimensional e não é fácil predizer o que ocorre em seu centro. Além disso, a produção das amostras também possui dificuldades que precisarão ser superadas através da criação de métodos eficientes para que a composição da liga seja a mais precisa possível. O objetivo é caracterizar fases de alta entropia refratárias com diferentes composições, tendo como composição fixa Al e Cr (já que o Al possui uma baixa densidade e visto que são metais que possuem uma boa solubilidade entre si em alta temperatura, mas que possuem uma baixa solubilidade com os outros elementos das ligas) juntamente com metais refratários como Nb, Zr, Mo, Ta e W. Após a produção por fusão a arco elétrico em atmosfera inerte, as amostras serão lixadas, polidas e atacadas para que estejam devidamente preparadas para uma análise da microestrutura por meio da microscopia óptica. A investigação dessas fases será complementada por difração de raios-X, para identificação da estrutura e também através de espectroscopia por dispersão de energia (EDS) num microscópio eletrônico de varredura (MEV) para identificação dos elementos que compõem as fases de interesse.

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