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Correlação entre microestrutura e propriedades mecânicas de liga formadora de fase quasicristalina obtida por fusão seletiva a laser

Processo: 18/04209-5
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de junho de 2018
Vigência (Término): 29 de fevereiro de 2020
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
Convênio/Acordo: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Pesquisador responsável:Piter Gargarella
Beneficiário:Aylanna Priscila Marques de Araújo
Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:13/05987-8 - Processamento e caracterização de ligas metálicas amorfas, metaestáveis e nano-estruturadas, AP.TEM
Bolsa(s) vinculada(s):19/03010-3 - Fusão seletiva a laser de ligas a base de alumínio formadoras de fase quasicristalina, BE.EP.MS
Assunto(s):Fusão seletiva a laser   Ligas de alumínio

Resumo

A precipitação de fase quasicristalina em matriz dendrítica de Al propicia uma elevada resistência mecânica e ao desgaste, principalmente a elevadas temperaturas, tornando as ligas a base de Al formadoras de fases quasicristalina promissoras para a aplicação como moldes e matrizes. No entanto, para a formação da fase quasicristalina, uma alta taxa de resfriamento deve ser imposta ao material (da ordem de 103 K/s), o que geralmente só é possível em material com forma de pó ou fita, com espessura reduzida. Moldes e matrizes geralmente apresentam geometria complexa, sendo fabricados através de complexos processos de usinagem, limitando as possibilidades de design da peça. Uma rota alternativa para a produção dessas matrizes e moldes seria processos de manufatura aditiva, onde a peça é construida camada por camada, o que permite a produção de moldes com geometria complexa, com canais de refrigeração internos. Entre os processos de manufatura aditiva está o processamento de Fusão Seletiva por Laser (FSL). Esse processo, além de permitir a produção de peças com geometrias complexas e densidade customizada, também permite atingir altas taxas de resfriamento no material processado (pode chegar a 105K/s), o que permitiria, por exemplo, a obtenção das fases quasicristalinas em ligas a base de Al. Considerando isso, o presente projeto visa investigar a microestrutura e formação de fases da liga formadora de fase quasicristalina Al91Fe4Cr3Ti2 obtida através do método de FSL e investigar as suas propriedades mecânicas em diferentes temperaturas. Será feito um estudo detalhado visando compreender a solidificação da peça e a dinâmica do processo e como as características microestruturais afetam as propriedades mecânicas. Primeiramente, testes serão realizados com intuito de encontrar os parâmetros mais adequados para produção de amostras por FSL visando uma microestrutura e densidade adequada. A melhor combinação de parâmetros será utilizada para fabricar amostras que serão caracterizadas com relação a sua estrutura, estabilidade térmica e mecânica através de ensaio de difratômetria de raios X, calorimetria diferencial de varredura, microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura e de transmissão, ensaios mecânicos de tração em diferentes temperaturas e de dureza. (AU)