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
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2024
• Área de 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
• Bolsa(s) vinculada(s): 21/11537-1 - Processamento e caracterização de aços de baixa densidade nanoestruturados reforçados com TiB2 através de manufatura aditiva e metalurgia do pó, BE.EP.DR
• Assunto(s): Aço de alta resistência Diboreto de titânio Impressão tridimensional Materiais compósitos Metalurgia do pó Propriedades mecânicas Módulo de elasticidade
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: aço de baixa densidade | compósito | Diboreto de titânio | Manufatura Aditiva | Metalurgia do pó | Aço de baixa densidade com adição de diboreto de titânio

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)