Produção e Caracterização de HEAs Endurecíeis por Precipitação Projetadas por Cálculos Termodinâmicos de Alto Rendimento

• Processo: 23/12712-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
• Pesquisador responsável: Francisco Gil Coury
• Beneficiário: Flávio Fávaro de Assis
• 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
• Assunto(s): Método CALPHAD Ligas de alta entropia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Calphad | computacional alloy modeling | High entropy alloys | Multicomponent alloys | ordered phases | precipitation hardening | Ligas de alta entropia

Resumo

Ligas multicomponentes ou de alta entropia (LAEs) são uma classe de ligas metálicas que exibem a característica de não terem um elemento principal, sendo compostas por soluções sólidas concentradas. Entre as aplicações para as quais ligas multicomponente são de interesse é no uso em altas temperaturas, como turbinas e motores. Nesse contexto, é de grande interesse se estudar ligas multicomponente de estrutura cristalina CFC capazes de serem endurecidas por precipitação, mais especificamente no caso de precipitados de estrutura L12. Este tipo de precipitado possui propriedades como alta coerência com a matriz e alta estabilidade térmica, fazendo com que ligas exibindo endurecimento por precipitação CFC/L12 se mostrem promissoras para aplicações em altas temperaturas. Neste trabalho, são utilizados cálculos termodinâmicos de alto rendimento (método CALPHAD) aplicados em grandes campos composicionais em junção com a aplicação de modelos matemáticos previamente desenvolvidos para cálculo de energia de contorno de antifase. Isso será feito para se estimar a componente de endurecimento por precipitação em ligas multicomponente contendo Cr, Fe, Al, Ti, Ni e Co em diferentes composições, gerando informações importantes para LAE´s com potencial uso em altas temperaturas devido a capacidade de endurecimento por precipitação. Além disso, no decorrer do projeto se escolherá 3 composições dentre as estudadas e se produzirão corpos de prova a partir das mesmas, que serão submetidos a tratamentos térmicos com diferentes combinações de tempo e temperatura afim de se estudar mais a fundo os efeitos da precipitação nas composições. Os corpos de prova passarão por análises de diferentes tipos como microscopia eletrônica de varredura e de transmissão, DSC, Microdureza e nano dureza. Será também selecionada uma das composições para a produção de lingotes que passarão por laminação e homogeneização, e serão usados para confecção de corpos de tração que serão ensaiados em condições envelhecida e solubilizada. O conjunto de técnicas empregadas permitirá avaliação a respeito dos efeitos de precipitação nas ligas multicomponentes analisadas.