Obtenção e caracterização de chapas multicamadas de ligas de cobre dissimilares por meio de laminação acumulada

• Processo: 24/01398-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2024
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia de Transformação
• Pesquisador responsável: Danielle Cristina Camilo Magalhães
• Beneficiário: Filipe Pini Moreira
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Ligas de cobre Microestruturas Propriedades mecânicas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Efeito TWIP | laminação acumulada | ligas de cobre | materiais heteroestruturados lamelares | microestrutura | Propriedades mecânicas | processo de fabricação (ARB)

Resumo

Os Materiais Heteroestruturados (MH) representam um campo promissor na área de materiais e metalurgia, embora enfrentem diversos desafios que demandam superação. A principal indagação: "Como controlar as heterogeneidades microestruturais para otimizar as propriedades mecânicas em MH?", persiste como um desafio resolvido parcialmente, necessitando de esforços intensivos tanto experimentais quanto teóricos. Tais heterogeneidades microestruturais abrangem gradientes de tamanho de grão e/ou composição química, estruturas lamelares, multicamadas, hierárquicas, entre outras denominações e variações. Neste sentido, este projeto propõe avançar no desenvolvimento e estudo de MH lamelares, produzidos pela combinação de duas ligas dissimilares, as quais possuem diferentes energias de falha de empilhamento (EFE) e, portanto, diferentes respostas frente a um estímulo mecânico. O princípio de projeto microestrutural deste MH lamelar baseia-se na junção no estado sólido de duas ligas de cobre, uma com EFE de 78 mJ/m² (Cu) e de um latão (Cu15Zn) com 20 mJ/m², as quais apresentam deformação dominada por deslizamento de discordâncias e deformação por maclação mecânica (com efeito de plasticidade induzida por maclação - TWIP), respectivamente. Dessa forma, com a produção de chapas multicamadas utilizando o processo de laminação acumulada (ARB), espera-se que camadas finas e alternadas de ambos os materiais resultem em um efeito sinérgico de propriedades, as quais podem até exceder a regra da misturas. Os experimentos planejados para o período de 12 meses deste projeto incluem a obtenção das chapas multicamadas em diferentes condições de espessura de camadas, além da adequada caracterização microestrutural (metalografia e microscopia eletrônica) e de comportamento mecânico (medidas de dureza e ensaios de tração com variação de temperatura e taxa de deformação) que permitam avaliar o resultado dessa junção, tanto em termos de modelamento do efeito TWIP, quanto no sentido de determinar os parâmetros de processamento.