Desenvolvimento de processo de deposição a plasma e estudo de fluência de materiais cerâmicos e metálicos em substrato de liga de titânio para aplicações aeroespaciais.

• Processo: 12/24851-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de agosto de 2013
• Vigência (Término): 30 de novembro de 2016
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Aeroespacial
• Pesquisador responsável: Danieli Aparecida Pereira Reis
• Beneficiário: Felipe Rocha Caliari
• Instituição Sede: Instituto de Ciência e Tecnologia (ICT). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus São José dos Campos. São José dos Campos , SP, Brasil
• Assunto(s): Fluência Caracterização microestrutural Ti-6Al-4V Ligas de titânio
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Caracterização microestrutural | Deposição a plasma | Fluência | ligas de titânio | recobrimento cerâmico | Ti-6Al-4V | Comportamento mecânico e tratamento de superficie a plasma

Resumo

Nesta proposta de plano de trabalho de doutorado, pretende-se dar continuidade às pesquisas já iniciadas nos estudos do efeito do recobrimento por barreira térmica na liga Ti-6Al-4V. Tais estudos consideraram um recobrimento cerâmico com elevados níveis de porosidades, trincas e inclusões. O objetivo deste projeto é desenvolver um processo de deposição de uma multicamada de CoNiCrAlY + ZrO2 em substrato da liga Ti-6Al-4V, utilizando uma tocha de plasma, visando aprimorar sua microestrutura para otimizar as propriedades mecânicas da liga. Os parâmetros condutividade térmica, módulo de elasticidade (tolerância a deformação), taxa de crescimento, espessura, estrutura cristalina, porosidade, rugosidade, coesão e aderência serão utilizados para avaliar o recobrimento produzido. O desenvolvimento do processo de deposição será feito no Laboratório de Plasmas e Processos (LPP) do ITA com uma tocha de plasma térmico. Parâmetros de processo como densidade de plasma, mach, potência, vazão de gás, Entalpia de gás, gás utilizado, ângulo de injeção do pó, distância do spray, trajetória e velocidade do sistema de posicionamento da amostra, bem as características do pó utilizado serão estudados para aperfeiçoar o recobrimento. Após o recobrimento na liga Ti-6Al-4V, serão executados ensaios de fluência em temperaturas de 500 a 600oC, inicialmente na modalidade de carga constante, na faixa de tensão a ser determinada via ensaio de tração a quente. Estudos completos de desenvolvimento de um processo de deposição de uma multicamada de CoNiCrAlY + ZrO2 em substrato da liga Ti-6Al-4V, utilizando uma tocha de plasma são escassos na literatura. Serão obtidos conjuntos de curvas e parâmetros experimentais relativos a regiões primária, secundária e terciária como função das tensões e temperaturas aplicadas. A caracterização microestrutural via microscopia eletrônica de varredura e de transmissão, bem como microscopia de força atômica serão ferramentas valiosas para a caracterização do recobrimento obtido pelo processo de deposição a plasma e dos mecanismos atuantes de fluência (MET).

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

CALIARI, F. R.; MIRANDA, F. S.; REIS, D. A. P.; ESSIPTCHOUK, A. M.; FILHO, G. P.. Supersonic Plasma Spray Deposition of CoNiCrAlY Coatings on Ti-6Al-4V Alloy. JOURNAL OF THERMAL SPRAY TECHNOLOGY, v. 26, n. 5, p. 880-889, JUN 2017. (12/24851-7)

CALIARI, F. R.; MIRANDA, F. S.; REIS, D. A. P.; FILHO, G. P.; CHARAKHOVSKI, L. I.; ESSIPTCHOUK, A.. Plasma torch for supersonic plasma spray at atmospheric pressure. Journal of Materials Processing Technology, v. 237, p. 351-360, NOV 2016. (12/24851-7)

CALIARI, F. R.; MIRANDA, F. S.; FILHO, G. P.; ESSIPTCHOUK, A.; REIS, D. A. P.; AZARMI, F; BALANI, K; EDEN, T; HUSSAIN, T; LAU, YC; et al. In-Flight Analysis and Microstructural Evaluation of CoNiCrAlY Coatings Deposited by HVPS. INTERNATIONAL THERMAL SPRAY CONFERENCE AND EXPOSITION (ITSC 2018), v. N/A, p. 4-pg., 2018-01-01. (12/24851-7)