Investigação experimental e modelagem termodinâmica do sistema Al-Nb-V

• Processo: 18/13966-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de outubro de 2018
• Vigência (Término): 31 de maio de 2022
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
• Pesquisador responsável: Gilberto Carvalho Coelho
• Beneficiário: Júlio César Pereira dos Santos
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 19/27583-2 - Investigação experimental e modelagem termodinâmica do sistema Al-Nb-V, BE.EP.DR
• Assunto(s): Seção isotérmica Diagrama de fases Diagrama de transformação de fase Termodinâmica Ligas ternárias Difração por raios X Microscopia eletrônica de varredura Microanálise por sonda eletrônica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Al-Nb-V | Calphad | Diagrama de Fases | Projeção Liquidus | seção isotérmica | Diagrama de Fases

Resumo

Desde o início do século XXI, um novo conceito para o desenvolvimento de ligas metálicas tem despertado o interesse da comunidade científica. Estas são ligas sem um elemento químico principal, ou seja, ligas com elementos multi-principais, que são conhecidas como ligas de alta entropia. Visando aplicações em altas temperaturas, os metais refratários têm sido utilizados como constituintes de tais ligas, dando origem a ligas refratárias de alta entropia. Posteriormente, o alumínio foi adicionado às ligas de alta entropia refratárias com o objetivo de reduzir suas massas específicas - parâmetro crítico de projeto de liga na indústria aeroespacial. Um estudo das relações de equilíbrio de fase envolvendo metais refratários e alumínio é, portanto, necessário, dadas as diferenças químicas entre os elementos. Neste contexto, um dos sistemas de interesse é o ternário Al-Nb-V, que tem sido pouco estudado até agora. O candidato à bolsa de doutorado, MSc Júlio César Pereira dos Santos, já iniciou os estudos nesse sistema em seu trabalho de mestrado, determinando a seção isotérmica a 1200°C e realizando uma modelagem termodinâmica preliminar do sistema usando resultados de caracterização microestrutural de amostras tratadas termicamente. A partir dos estudos realizados e das discussões sobre os resultados de seu mestrado, observou-se a necessidade de continuar o trabalho investigativo no sistema Al-Nb-V. Portanto, a projeção liquidus e a seção isotérmica a 1000°C do sistema Al-Nb-V são propostas para serem estudadas neste projeto, além da continuação da modelagem termodinâmica. As amostras serão produzidas por fusão a arco de misturas dos elemens puros e a maioria das amostras será tratadas termicamente a 1000°C por pelo menos 20 dias. Tanto as amostras fundidas assim como as tratadas termicamente, serão caracterizadas microestruturalmente por meio de difração de raios X (XRD), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microanálise eletrônica (EDS/WDS). Os resultados experimentais serão utilizados para alimentar o processo de otimização termodinâmica. (AU)

Publicações científicas

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(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)

SANTOS, J. C. P.; CHAIA, N.; BOROWSKI, K. E.; SILVA, A. A. A. P.; BARROS, D. F.; ABREU, D. A.; NUNES, C. A.; COELHO, G. C.. Experimental Investigation of Phase Equilibria at 1200 degrees C in the Al-Nb-V System. JOURNAL OF PHASE EQUILIBRIA AND DIFFUSION, v. 41, n. 2, APR 2020. (17/14853-6, 18/13966-4, 18/21145-0)

SANTOS, J. C. P.; CHAIA, N.; BOROWSKI, K. E.; DA SILVA, A. A. A. P.; BARROS, D. F.; ABREU, D. A.; NUNES, C. A.; COELHO, G. C.. Liquidus projection of the Al-Nb-V system. CALPHAD-COMPUTER COUPLING OF PHASE DIAGRAMS AND THERMOCHEMISTRY, v. 71, DEC 2020. (18/13966-4, 18/21145-0, 17/14853-6)

PEREIRA DOS SANTOS, JULIO CESAR; ARAUJO PINTO DA SILVA, ANTONIO AUGUSTO; FERREIRA, PEDRO PIRES; DORINI, THIAGO TREVIZAM; DE BARROS, DENIS FELIPE; DE ABREU, DANILO ALENCAR; FERNANDES ELENO, LUIZ TADEU; NUNES, CARLOS ANGELO; COELHO, GILBERTO CARVALHO. Thermodynamic modeling of the Al-Nb-V system. CALPHAD-COMPUTER COUPLING OF PHASE DIAGRAMS AND THERMOCHEMISTRY, v. 74, SEP 2021. (20/08258-0, 17/14853-6, 18/13966-4)

BARROS, D. F.; SANTOS, J. C. P.; ABREU, D. A.; SILVA, A. A. A. P.; BOROWSKI, K. E.; CHAIA, N.; NUNES, C. A.; COELHO, G. C.. Liquidus projection of the Al-Cr-V system. Journal of Alloys and Compounds, v. 899, p. 7-pg., 2022-04-05. (17/14853-6, 18/13966-4)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

SANTOS, Júlio César Pereira dos. Investigação experimental e modelagem termodinâmica do sistema Al-Nb-V. 2022. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Escola de Engenharia de Lorena (EEL/ASDI) Lorena.