Implantação Iônica por Imersão em Plasma em Materiais Metálicos Leves

• Processo: 07/03376-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2008
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2010
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica
• Pesquisador responsável: Mario Ueda
• Beneficiário: Graziela da Silva Savonov
• Instituição Sede: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
• Assunto(s): Propriedades dos materiais Engenharia de superfícies Ti-6Al-4V Tratamento de superfícies
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Al7075 | implantação iônica por imersão em plasma | materiais leves | propriedades dos materiais | Ti-6Al-4V | tratamento superficial | Engenharia de superfícies

Resumo

Este projeto de pesquisa envolve o tratamento superficial das ligas Al7075 e Ti-6Al-4V, empregando a técnica de implantação iônica por imersão em plasma (3IP ou IIIP). As implantações serão realizadas usando-se plasma de nitrogênio, oxigênio e também mistura de nitrogênio e hidrogênio em diferentes proporções. Objetiva-se a formação de camadas de AlN e TiN, nitreto de alumínio e de titânio respectivamente, através das implantações com nitrogênio e com a mistura N2 : H2. Estas camadas tratadas são almejadas porque suas propriedades mecânicas, tribológicas e de resistência à corrosão superam consideravelmente as propriedades das superfícies dos materiais sem tratamento. A liga de titânio será tratada também por 3IP de oxigênio visando o aumento da camada passiva de óxido presente nesta superfície, o que deverá aumentar sua resistência à corrosão. Ao alcançarmos estes objetivos teremos a possibilidade de ampliar o número de aplicações destes materiais nos mais diversos seguimentos industriais, principalmente nos setores aeronáutico e espacial que são de nosso maior interesse. O método 3IP permite uma implantação iônica tridimensional em peças acabadas, sem que ocorra mudança dimensional. Existe um grande potencial para aplicações industriais, navais e aeroespaciais destas ligas tratadas pelo método 3IP. O laboratório Associado de Plasma do INPE vem realizando experimentos de implantação iônica de nitrogênio em ligas de alumínio e na liga de titânio Ti-6Al-4V, obtendo resultados bastante promissores. A candidata irá se envolver com o tratamento 3IP dos materiais citados acima, concluir os cursos do programa de pós-graduação da Engenharia Aeronáutica e Mecânica do ITA, realizar várias análises de superfícies (citadas no projeto em anexo), elaborar e defender a sua tese de doutorado. Os detalhes para a execução deste trabalho estão apresentados no projeto de pesquisa em anexo.