Estudo da estabilidade de uma nova fase ternária no sistema Al-V-Zr

• Processo: 18/20443-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2020
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
• Pesquisador responsável: Gilberto Carvalho Coelho
• Beneficiário: Vitória de Melo Silveira
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
• Assunto(s): Termodinâmica Equilíbrio de fases Ligas de alta entropia Ligas fundidas Diagrama de transformação de fase
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Al-V-Zr | Diagrama de Fases | Ligas de Alta Entropia | seção isotérmica | Diagrama de Fases

Resumo

O desenvolvimento de novos materiais com baixa densidade e propriedades mecânicas estáveis em altas temperaturas é necessário para reduzir o consumo de combustível e a emissão de gases na indústria aeroespacial. As HEAs (Ligas de Alta Entropia) são uma nova classe de materiais que combinam elementos com alto ponto de fusão e alumínio e podem ser candidatas para esse desenvolvimento. Os diagramas de fases são uma ferramenta necessária para o desenvolvimento e otimização dessas ligas, uma vez que suas microestruturas tendem a atingir o equilíbrio termodinâmico durante o uso nessas aplicações. Ligas de Alta Entropia contendo Al-Nb-Ti-V-Zr estão sendo estudadas em nosso grupo de pesquisa. Dentre os subsistemas ternários, um dos menos estudados é o Al-V-Zr, sobre o qual existem somente duas seções isotérmicas a 1100°C reportadas na literatura. Em um estudo recente em nosso grupo, foi encontrada uma fase de composição aproximada 16Al-33V-52Zr em amostras no estado bruto de fusão, assim como após tratamento térmico a 1200°C. Assim, o objetivo desse trabalho é investigar a estabilidade de uma nova fase ternária nas temperaturas de 1100°C e 1200°C no sistema em questão. Amostras serão fundidas em um forno a arco usando eletrodo não consumível de tungstênio em um cadinho de cobre refrigerado a água. Os tratamentos térmicos das amostras serão realizados a 1200°C por dez dias e a 1100°C por doze dias sob vácuo (~10-2 mbar). As microestruturas das amostras serão caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia por energia dispersiva (EDS) e difratometria de raios X (DRX). Os resultados obtidos permitirão a determinação das faixas composicional e de temperatura de estabilidade da nova fase.