Estudo experimental e modelagem termodinâmica do sistema Al-Nb-Ta

• Processo: 23/18091-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2028
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
• Pesquisador responsável: Gilberto Carvalho Coelho
• Beneficiário: Caio Simão de Barros
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de Lorena (EEL). Universidade de São Paulo (USP). Lorena , SP, Brasil
• Assunto(s): Diagrama de fases Modelos termodinâmicos Seção isotérmica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Diagrama de Fases | Modelagem Termodinâmica | Projeção Liquidus | seção isotérmica | Diagrama de Fases

Resumo

Ligas de alta entropia (High Entropy Alloys) contendo Al e metais refratários são promissores materiais estruturais para aplicações aeronáuticas, complementares às superligas à base de Ni, tanto pelo desempenho em altas temperaturas, quanto pela baixa massa específica e, portanto, propriedades específicas interessantes. O desenvolvimento desse tipo de ligas depende, dentre outros aspectos, da construção e manutenção de bases de dados termodinâmicos e, portanto, do estudo experimental de sistemas de ordens mais simples - como binários e ternários - e da extrapolação destes para sistemas de ordens superiores, com 5 ou mais elementos. Uma das subclasses das HEAs de interesse são aquelas contendo Al e metais de alto ponto de fusão. Neste escopo, nosso grupo de pesquisa tem estudado sistemas binários e ternários do sistema multicomponente Al-Cr-Nb-Ta-Ti-V-Zr. Dentre estes sistemas, um dos quais poucas informações estão disponíveis na literatura é o ternário Al-Nb-Ta. Assim, o conhecimento acerca das relações de fases deste sistema corresponde a uma importante contribuição para o desenvolvimento de HEAs, especialmente para trabalhos ligados ao desenvolvimento de bases de dados. O presente projeto pretende adicionar novas informações na literatura acerca da projeção liquidus, seção isotérmica a 1000 e 1200 °C e modelagem termodinâmica do sistema Al-Nb-Ta. A investigação experimental será realizada através da fusão de amostras em forno a arco, tratamentos térmicos de equilíbrio a 1000 e 1200 °C, caracterização microestrutural usando microscopia eletrônica (MEV), microanálise eletrônica (EDS) e difratometria de raios X (DRX). Os resultados permitirão o conhecimento mais preciso das relações de fases neste sistema, bem como serão utilizados para alimentar o processo de modelagem termodinâmica, seguindo o protocolo Calphad.