Produção e Caracterização de Liga de Alta Entropia Ni-Co-Fe-Cr-Al-Ti Endurecível por Precipitação por CALPHAD de Alto Rendimento

• Processo: 23/06725-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
• Pesquisador responsável: Francisco Gil Coury
• Beneficiário: Ana Victória Alves Cardoso de Oliveira
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 22/02770-7 - Engenharia de Materiais Computacional Integrada ICME: aplicada à modelagem, fabricação, teste e caracterização de ligas de alta entropia, AP.PNGP.PI
• Bolsa(s) vinculada(s): 25/10806-0 - Caracterização por Tomografia de Raios X de Ligas de Alta Entropia Endurecidas por Precipitação e Refundidas superficialmente, BE.EP.IC
• Assunto(s): Caracterização estrutural Endurecimento por precipitação Microestruturas Propriedades mecânicas Mudança de fase
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Caracterização estrutural | endurecimento por precipitação | Liga de Alta Entropia | microestrutura | Propriedades mecânicas | Transformações de Fases

Resumo

O projeto tem como objetivo utilizar o método CALPHAD de alto rendimento, juntamente com modelos de endurecimento por precipitação, para selecionar uma composição de liga contendo preferencialmente Ni-Co-Fe-Cr-Al-Ti (além de outras possíveis adições) que apresente boa resistência mecânica e ductilidade. A composição escolhida será produzida e caracterizada. O sistema Ni-Co-Fe-Cr-Al-Ti possui diversas ligas com estrutura CFC que podem ser endurecidas por precipitados L12. O uso de elementos nesse sistema permite a previsão da energia de contorno de anti-fase (ECAF), um fator importante para calcular o endurecimento por precipitação. No entanto, devido à complexidade desse mecanismo de endurecimento, é necessário utilizar o método CALPHAD de alto rendimento, que possibilita um mapeamento eficiente de grandes faixas de composição. Essa ferramenta será aplicada no sistema em questão para encontrar uma composição adequada, que será posteriormente produzida e caracterizada. As atividades propostas envolvem a seleção da composição por meio dos modelos de endurecimento por precipitação e do CALPHAD de alto rendimento. A liga selecionada será produzida por fundição em forno de fusão a arco elétrico, seguida de processos de homogeneização, laminação a frio, solubilização e envelhecimento em diferentes tempos e temperaturas. As amostras serão caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV/EDS) e difração de raios-X (DRX), além de serem submetidas a testes de dureza. Um corpo de prova será utilizado para ensaios mecânicos, como tração, a fim de avaliar as propriedades mecânicas da liga. Os resultados obtidos serão apresentados em congressos de iniciação científica e, sempre que possível, publicados em periódicos internacionais indexados.