Revestimentos com ligas multicomponentes contendo FeB e Fe(BC) com composições e microestruturas otimizadas para resistência à corrosão e ao desgaste.

• Processo: 24/22545-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2028
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
• Pesquisador responsável: Walter José Botta Filho
• Beneficiário: Walter José Botta Filho
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Guilherme Yuuki Koga ; Guilherme Zepon ; Lucas Barcelos Otani
• Assunto(s): Ligas metálicas amorfas Ligas de múltiplos elementos principais Resistência à corrosão Revestimentos Mudança de fase
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: deposição por spray | ligas metálicas amorfas | ligas multicomponentes | resistência à corrosão | resistência a desgaste | revestimentos | Transformações de fases

Resumo

Ligas amorfas à base de FeB e de Fe(BC) e as microestruturas decorrentes de cristalização parcial dessas ligas, podem apresentar uma combinação única de propriedades de grande interesse para aplicações em revestimentos que necessitem simultaneamente de elevada resistência à corrosão e ao desgaste, como no caso de inúmeros componentes na indústria química e petroquímica. Dentre os diversos sistemas de Fe que apresentam ligas com boas características para formação de fases amorfas, o sistema Fe-Cr-Nb-B teve um interesse especial em nosso grupo, uma vez que diversas ligas amorfas com excelente resistência à corrosão podem ser produzidas a partir de precursores comerciais. Entretanto, nas ligas contendo Fe-B, o desejado aumento da resistência ao desgaste com a cristalização controlada para formação de boretos é acompanhado pela deterioração das boas propriedades de corrosão associadas às fases amorfas. A otimização das propriedades de corrosão e desgaste na condição de cristalização parcial depende no entendimento dos mecanismos de cristalização em função da composição da liga, principalmente tentando evitar a partição excessiva de soluto durante as etapas iniciais de cristalização. Tal situação já tem sido observada em novas famílias de ligas multicomponentes, onde a formação de boretos é inibida com a formação inicial de uma solução sólida com composição próxima da matriz amorfa, evitando a redistribuição intensa de soluto e a formação de zonas empobrecidas em Cr, reduzindo, portanto, a degradação das propriedades de corrosão. A microestrutura única, composta de uma matriz amorfa contendo cristais nanométricos multicomponentes, soluções sólidas ccc ou cfc, basicamente de mesma composição da matriz, assegura o compromisso e otimização das propriedades tribológicas e eletroquímicas, desejadas em revestimentos submetidos a condições severas de corrosão e desgaste. Neste projeto utilizaremos ligas dos sistemas Fe-Cr-Nb-M-B e Fe-Cr-Nb-M-BC, sendo M um ou uma combinação dos elementos Mo, Mn, Co, Ni, W e Y, com composições já estudadas em nosso grupo, e eventualmente a serem otimizadas, para produzir revestimentos por aspersão térmica e laser cladding. As ligas e os revestimentos serão avaliados em todas as etapas de produção das ligas e do processamento, com caraterização calorimétrica, estrutural e microestrutural. As propriedades mecânicas, de corrosão e de desgaste serão avaliadas pelas técnicas eletroquímicas e tribológicas tradicionais. (AU)