Ligas metálicas multi-componentes de extrema dureza - DIAMOY

• Processo: 20/09736-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2021
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2022
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
• Pesquisador responsável: Thomaz Augusto Guisard Restivo
• Beneficiário: Thomaz Augusto Guisard Restivo
• Empresa: Protolab Laboratório de Propriedades Termofísicas e Prototipação Ltda
• CNAE: Pesquisa e desenvolvimento experimental em ciências físicas e naturais
• Pesquisadores associados: Daniel Leal Bayerlein ; Denicezar Angelo Baldo ; José Martins de Oliveira Junior ; Norberto Aranha ; Rossana Cristina Rossoni Figueira
• Auxílio(s) vinculado(s): 23/09818-8 - Desenvolvimento de produtos e processos via metalurgia do pó de ligas diamante metálico, AP.PIPE
• Bolsa(s) vinculada(s): 21/06109-0 - Ligas Metálicas Multi-componentes de Extrema Dureza - DIAMOY, BP.TT
• Assunto(s): Metalurgia do pó Tenacidade à fratura Ligas metálicas Dureza
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: dureza | fusão a plasma | ligas multi-componentes | Metalurgia do pó | tenacidade à fratura | ligas metálicas

Resumo

O projeto visa consolidar um novo material metálico cristalino desenvolvido pelo pesquisador principal: Ligas metálicas multi-componentes DIAMOY. As ligas desenvolvidas em laboratório atingem os valores de dureza mais elevados já obtidos pela humanidade: 1420 HV no estado bruto de fusão e 2500 HV quando tratadas por técnicas termoquímicas (HV - dureza Vickers em kgf/mm2). Não obstante o fato de tais durezas superarem óxidos cerâmicos muito duros, como a safira, aproximando-se das cerâmicas covalentes (carbetos e nitretos), as ligas mostram tenacidades à fratura razoáveis, na faixa de 8 a 20 MPa.m1/2. As ligas Diamoy são elaboradas a partir de diversos elementos através de um projeto de liga por ocupação do reticulado de uma estrutura cristalina cúbica de corpo centrado (CCC). A partir do projeto, são selecionados 4 ou mais elementos que cristalizam em estruturas CCC ou que favorecem esta estrutura. As ligas são formuladas em teores elevados de cada elemento, com frações atômicas desde 5% até 35% de cada qual. O material é elaborado por fusão a arco, plasma ou indução a partir dos pós-metálicos de cada componente. A metodologia a ser empregada na Fase 1 fará uso de forno de laboratório a plasma para a fusão e lingotamento de ligas, tratamentos de homogeneização e termoquímicos, e caracterização físico-química e mecânica das amostras. Resultados prévios demonstram que se obteve uma nova classe de ligas metálicas que desvenda o "Santo Graal" da metalurgia: aumento da resistência/ dureza sem reduzir a tenacidade/ ductilidade. As aplicações potenciais das ligas Diamoy são vastas, com emprego direto na substituição de materiais cermets como o metal duro (widia) em ferramentas e matrizes, seja no uso corrente como na indústria. O projeto ora proposto deverá consolidar os resultados e preparar ligas selecionadas para oferta, seja na forma de lingotes ou outro produto consolidado, seja na forma de pós de liga para a aplicação em sinterização e manufatura aditiva por impressão a laser. Espera-se revolucionar o setor de ligas metálicas especiais e gerar novas oportunidades em termos de produtos e aplicações. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

RESTIVO, THOMAZ AUGUSTO GUISARD; NONATO, RAPHAEL BASILIO PIRES; FIGUEIRA, ROSSANA ROSSONI; FERREIRA, ODIRLEI AMARO; PADOVANI, CLAUDIO; ARANHA, NORBERTO; BALDO, DENICESAR; SILVA, CECILIA GUEDES E; DURAZZO, MICHELANGELO. Sintering of metallic diamond alloy powders. JOURNAL OF THERMAL ANALYSIS AND CALORIMETRY, v. N/A, p. 7-pg., 2023-06-01. (20/09736-3)