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Design e produção de ligas de alta entropia com elevada resistência mecânica e tenacidade para aplicações como revestimentos em ambientes extremos

Processo: 18/08778-4
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de agosto de 2018
Vigência (Término): 31 de janeiro de 2019
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
Pesquisador responsável:Claudio Shyinti Kiminami
Beneficiário:Francisco Gil Coury
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
Assunto(s):Propriedades mecânicas   Ligas de alta entropia   Caracterização microestrutural

Resumo

Possuir elevada resistência mecânica e à corrosão são requisitos básicos para materiais empregados em ambientes extremos tais como as encontradas no setor petroquímico, aeroespacial e naval. Ligas de Alta Entropia (LAE) apresentam uma flexibilidade composicional muito grande, o que propicia a estas ligas uma vasta gama de propriedades. Um exemplo é a liga Cr33.3Co33.3Ni33.3 que é um dos materiais mais tenazes já descobertos e possui excelente resistência à corrosão. Apesar dos recentes trabalhos com LAE, muito do que foi descoberto neste campo foi por tentativa e erro, em poucos casos existe as composições foram projetadas por meio de algum cálculo preditivo para otimizar uma ou mais propriedades com a respectiva confirmação experimental. O propósito deste projeto de pesquisa é projetar diferentes LAE que combinam alta resistência mecânica e tenacidade no sistema AlCrCoNi, um sistema que naturalmente apresenta alta resistência à corrosão. As composições serão escolhidas usando um sistema computacional de design de ligas criado pelos autores do projeto que combina: (1) Previsões termodinâmicas usando CALPHAD (Thermo-Calc®), (2) cálculos de alto rendimento de limite de escoamento em LAE de fase única e (3) predição de composições com ata tenacidade. Ligas selecionadas serão produzidas experimentalmente e caracterizadas através de ensaios mecânicos para validar as previsões de limite de escoamento. Caracterizações microestruturais serão realizadas para validar as previsões termodinâmicas e avaliar os mecanismos de tenacificação encontrados. Ao final do projeto, espera-se identificar novas LAE com alta resistência mecânica e tenacidade que potencialmente possam ser usadas em revestimentos para aplicação em ambientes extremos.

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)
COURY, FRANCISCO GIL; WILSON, PAUL; CLARKE, KESTER D.; KAUFMAN, MICHAEL J.; CLARKE, AMY J. High-throughput solid solution strengthening characterization in high entropy alloys. ACTA MATERIALIA, v. 167, p. 1-11, APR 1 2019. Citações Web of Science: 0.

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