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Design e avaliação das propriedades mecânicas de aços de baixa densidade de alto módulo - com formação de TiB2 in situ - processados por manufatura aditiva e metalurgia do pó

Processo: 20/05049-1
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de setembro de 2020
Vigência (Término): 29 de fevereiro de 2024
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica
Pesquisador responsável:Claudemiro Bolfarini
Beneficiário:André Luiz Vidilli
Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:16/11309-0 - Estudo, desenvolvimento e aplicação de processo híbrido: Manufatura Aditiva (Ma) + High Speed Machining/Grinding (HSM/G), AP.TEM
Assunto(s):Aço de alta resistência   Diboreto de titânio   Impressão tridimensional   Materiais compósitos   Metalurgia do pó   Propriedades mecânicas   Módulo de elasticidade

Resumo

Os aços avançados de alta resistência foram desenvolvidos graças a demanda da indústria automobilística por materiais de elevada resistência específica, capazes de aumentar a eficiência energética e reduzir a emissão de gases poluentes através da diminuição do peso dos veículos. Neste contexto surgiram os aços de baixa densidade do sistema FeMnAlC que, além de apresentarem menor massa específica que os aços convencionais, exibem excelente ductilidade, devido aos fenômenos de incremento de plasticidade e a elevada capacidade de armazenar discordâncias durante a deformação plástica. A baixa densidade se deve a presença de elementos de liga, como Al e C, que promovem o aumento do parâmetro de rede. Entretanto, o Al também é responsável pela redução do módulo de elasticidade, isto é, o aço perde rigidez, limitando assim suas aplicações. Neste contexto, a adição de partículas cerâmicas, principalmente o diboreto de titânio, em matrizes metálicas vêm se mostrando um método eficiente para acréscimo do módulo de elasticidade sem que a ductilidade seja afetada significativamente. Embora a literatura ainda seja limitada, os trabalhos publicados foram centrados no sistema Fe-TiB2, de forma que o presente projeto tem como objetivo avaliar o efeito da introdução de TiB2 nas propriedades mecânicas e no módulo de elasticidade. A composição mais promissora dentre as quatro selecionadas para estudos iniciais será processada por manufatura aditiva e metalurgia do pó, uma vez que as propriedades obtidas por rotas convencionais não foram satisfatórias. A caracterização estrutural se dará por DRX, MEV e MET, e mecânica, por ensaios monotônicos e pela técnica de excitação por impulso. (AU)