Estudo da fluência da liga Ti-6Al-4V após tratamento térmico e implantação iônica por imersão em plasma (3IP).

• Processo: 10/04506-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2010
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2011
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Aeroespacial
• Pesquisador responsável: Danieli Aparecida Pereira Reis
• Beneficiário: Lucila Mayumi Yogi
• Instituição Sede: Divisão de Engenharia Mecânica (IEM). Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Ministério da Defesa (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
• Assunto(s): Tratamento térmico Ti-6Al-4V Fluência
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Fluência | implantação iônica por imersão em plasma | Ti-6Al-4V | tratamento térmico | Metalurgia e Engenharia de Materiais

Resumo

Materiais com comportamento adequado em temperaturas elevadas e ambientes agressivos tornaram-se uma necessidade científica, tecnológica e economicamente viável nos dias de hoje. Estudos têm sido realizados, independente de objetivos comerciais, para o aprimoramento na obtenção de novas ligas e, principalmente, para a reavaliação de ligas comerciais já existentes, por meio da aquisição de dados em condições de maior severidade.Nesta proposta de trabalho de mestrado, pretende-se dar continuidade às pesquisas já iniciadas nos estudos de fluência da liga Ti-6Al-4V. Tais estudos foram efetuados com a liga recozida tratada termicamente, nos quais foram obtidos diferentes tipos de estrutura, sob condições de fluência realizada ao ar e avaliando-se o efeito dos tratamentos térmicos. Resultados preliminares indicam que as estruturas de Widmanstätten e Martensita, obtidas por tratamento térmico na liga Ti-6Al-4V, apresentaram maior resistência a fluência.O objetivo deste projeto de pesquisa de mestrado é a avaliação do efeito do tratamento térmico seguido do tratamento superficial de implantação iônica por imersão em plasma (IIIP) na fluência de liga refratária. A finalidade da implantação iônica é a modificação das propriedades superficiais da liga Ti-6Al-4V, com intuito de se obter melhorias nas propriedades tribológicas do material tratado termicamente. A liga selecionada (Ti-6Al-4V) será submetida a duas diferentes condições de tratamentos térmicos para avaliação de diferentes tipos de microestrutura no material, visando obtenção das estruturas de Widmanstätten e Martensita. Em seguida a liga será submetida ao processo de implantação iônica por imersão em plasma (IIIP) para a implantação de íons de nitrogênio, objetivando-se a formação de uma camada superficial de TiN.A liga após tratamentos térmicos e implantação iônica por imersão em plasma (IIIP) será submetida a ensaios de fluência ao ar a:(i) 600°C nas condições de 125 a 319 MPa;(ii) 500 e 700°C a 291 MPa, na modalidade de carga constante. Estudos completos de ensaio de fluência da liga refratária Ti-6Al-4V tratada termicamente são escassos na literatura.O presente projeto é inovador, permitindo o conhecimento mais detalhado da influência da microestrutura e implantação iônica por imersão em plasma (IIIP) na resistência à fluência ao ar da liga Ti-6Al-4V. Em função da disponibilidade dos equipamentos, pretende-se obter conjuntos de curvas e parâmetros experimentais relativos às regiões primária, secundária e terciária como função das tensões e temperaturas aplicadas. A ductilidade, taxa de fluência estacionária e tempo de vida serão avaliados quanto aos efeitos do tratamento térmico e superficial, podendo-se estabelecer uma análise comparativa de estudos anteriores com os resultados obtidos nos ensaios ao ar e nos corpos-de-prova sem tratamento e após os tratamentos. A caracterização microestrutural pelas técnicas de microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura serão ferramentas valiosas para a compreensão dos mecanismos de fluência.