Avaliação da influência da adição de Mo/Nb/Ta/Ti na oxidação de superligas à base de níquel para aplicações em discos de turbina através de investigação de ligas modelo 80Ni-18Cr-2M (%at. - M=Mo, Nb, Ta, Ti)

• Processo: 24/02749-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2026
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
• Pesquisador responsável: Carlos Angelo Nunes
• Beneficiário: Carlos Angelo Nunes
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Gilberto Carvalho Coelho ; Nabil Chaia
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/21315-4 - Avaliação do efeito da substituição do Ti pelo Nb no comportamento frente à oxidação ao ar nas temperaturas de 700oC e 800oC da liga à base de níquel AT80A (Alloy 80A / UNS N07080)., BP.IC
• Assunto(s): Caracterização microestrutural
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Caracterização microestrutural | Ligas estruturais para altas temperaturas | Ligas para disco de turbina | Oxidação em altas temperaturas | superligas à base de níquel | Oxidação; corrosão

Resumo

Os discos de turbina são componentes críticos dos motores a jato na indústria aeroespacial. As condições ambientais severas encontradas nas partes quentes do motor a jato implicam que os componentes devem apresentar boa resistência à oxidação/corrosão, especialmente considerando os danos importantes que esses processos podem causar, incluindo seus efeitos no comportamento mecânico do material em temperaturas elevadas. Em um trabalho recente, avaliamos o efeito da substituição total do Ti pelo Nb no comportamento em oxidação de uma superliga à base de níquel multicomponente, encontrando resultados bem interessantes. A partir disso, surgiu a seguinte indagação? É possível inferir o efeito da adição de elementos de liga, na oxidação de superligas à base de Ni para disco, a partir do estudo de sistemas modelos mais simples em termos de composição química? Para isso, realizamos experimentos preliminares, investigando o efeito da adição de Ti e Nb à uma liga binária Ni-Cr [liga modelo] no comportamento em oxidação à 800 oC das ligas produzidas. Os resultados preliminares foram promissores. A partir disso, pretende-se realizar uma investigação sistemática envolvendo a adição de Mo, Nb, Ta e Ti à uma liga modelo Ni-18Cr (%at.) e avaliar o comportamento frente à oxidação quando estes materiais são expostos a 800oC ao ar por períodos de tempo até 1000 h. Na proposta apresentamos as questões que pretendemos responder e para isso um conjunto importante de técnicas experimentais deverão ser utilizadas: fusão a arco; tratamento térmico; microscopia eletrônica de varredura (MEV); microscopia confocal a laser; espectroscopia de fotoelétrons (XPS); tomografia de sonda atômica (APT); etc.. (AU)