Mecanismos microestruturais de fragilização por hidrogênio em peças metálicas manufaturadas aditivamente por DED-Arc

• Processo: 24/20409-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2026
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2029
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Aeroespacial
• Pesquisador responsável: Julian Arnaldo Avila Diaz
• Beneficiário: Julian Arnaldo Avila Diaz
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia. Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus São João da Boa Vista. São João da Boa Vista , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: São João da Boa Vista
• Pesquisadores associados: Guilherme Yuuki Koga ; RENATO CHAVES SOUZA
• Bolsa(s) vinculada(s): 25/24060-0 - Fadiga de amostras de Ti-6Al-4V fabricadas por fusão em leito de pó por feixe de elétrons em ambientes de ar e salino, BP.MS
• Assunto(s): Propriedades mecânicas Impressão tridimensional Tenacidade à fratura Fragilização por hidrogênio
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Deposição por energia direcionada com arco elétrico | Fragilização por hidrogênio | Manufatura Aditiva | Microestruturas heterogêneas | tenacidade à fratura | Propriedades mecânicas

Resumo

Com o avanço da manufatura aditiva (MA) de metais em setores estratégicos como o aeronáutico, automotivo e de energia, torna-se imprescindível compreender a relação entre os parâmetros de processamento e pós-processamento e as propriedades mecânicas dos componentes produzidos, assegurando a integridade estrutural dos componentes. Essa demanda é ainda mais crítica em ambientes ricos em hidrogênio (H), nos quais a fragilização por hidrogênio (FH) pode comprometer gravemente o desempenho dos materiais, levando a falhas catastróficas. Embora as ligas austeníticas 316L e Inconel 625 apresentem reconhecida resistência a (FH) em rotas de fabricação convencionais, estudos recentes demonstram que as microestruturas altamente heterogêneas, como por exemplo as geradas por MA - marcadas por porosidades, tensões residuais, subgrãos, alta densidade de discordâncias, segregações interdendríticas e precipitados metaestáveis - modificam significativamente os mecanismos de absorção, difusão e aprisionamento de H. Nesse contexto, há lacunas críticas no entendimento de como os parâmetros de processamento e os tratamentos térmicos influenciam a evolução microestrutural e, consequentemente, os mecanismos de FH em peças produzidas por deposição por MA, especificamente no método de deposição por energia direcionada com arco elétrico (DED-Arc). Este projeto investigará a interação H-microestrutura em 316L e Inconel 625 fabricados por DED-Arc, correlacionando parâmetros de fabricação, tratamentos térmicos, densidade de armadilhas, mecanismos de difusão e modos de fratura. A metodologia integra caracterização avançada, carregamento eletroquímico de H e ensaios mecânicos, com foco na identificação dos mecanismos microestruturais dominantes sob condições de MA. Os resultados fornecerão diretrizes para a melhora microestrutural e o aumento da confiabilidade de componentes metálicos manufaturados aditivamente destinados a aplicações em ambientes ricos em H. (AU)