Estudo da segregação química através da técnica de 3D APT na precipitação das fases ômega e alfa em liga beta metaestável Ti-Nb-Fe-Sn e correlação com a precipitação intergranular e intragranular.

• Processo: 24/16391-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 17 de dezembro de 2024
• Data de Término da vigência: 16 de dezembro de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
• Pesquisador responsável: Rubens Caram Junior
• Beneficiário: Leticia Falcão Starck
• Supervisor: David Diercks
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Mecânica (FEM). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Colorado School of Mines, Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 21/06156-9 - Nucleação de fase alfa em liga beta metaestável Ti-Nb-Fe-Sn: mecanismos de precitação intergranular e intragranular, BP.DR
• Assunto(s): Mudança de fase Tratamento térmico Ligas de titânio
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Liga de titânio beta metaestável | Precipitação intergranular e intragranular | Segregação química | Transformação de Fase | tratamento térmico | 3D Apt | Ligas de titânio

Resumo

Tratamentos térmicos de envelhecimento aplicados a ligas de Ti beta metaestáveis produzem precipitação fina da fase alfa em uma matriz de fase beta. Quando esse fenômeno é baseado em nucleação heterogênea assistida pela fase ômega, a precipitação é predominantemente intragranular. No entanto, o envelhecimento também pode produzir precipitação intergranular quando assistido por contornos de grão cristalino, embora isso seja indesejável e prejudicial às propriedades mecânicas. Nesse contexto, esta pesquisa tem como objetivo investigar as condições de tratamento térmico de envelhecimento da liga Ti-19Nb-2,5Fe-6Sn (% em peso) e explorar a competição entre a precipitação intragranular e intergranular. As condições de envelhecimento da liga Ti-19Nb-2,5Fe-6Sn foram investigadas, e a competição entre precipitação intragranular e intergranular foi explorada. Foram avaliadas taxas de aquecimento de 5, 10 e 20 °C/min. Verificou-se que, para a liga em estudo, uma taxa de 5°C/min é suficiente para aumentar a fração intragranular de precipitação na temperatura de envelhecimento de 400 °C e 600 °C. Para a taxa de 10 °C/min, temperaturas de envelhecimento baixas (350 °C - 450 °C) resultam em alfa refinada com morfologia equiaxial, enquanto temperaturas mais altas (550 °C - 700 °C) geram alfa acicular nos contornos de grão. A precipitação das fases ômega e alfa foi investigada por meio de testes de análise térmica (DSC e dilatometria), difração de raios X e análise microestrutural. A adição de um tratamento pré-envelhecimento à rota térmica levou à precipitação da fase ômega isotérmica, que atuou como um sítio de nucleação para a fase alfa em tratamento térmico subsequente, resultando em um aumento da precipitação intragranular. Para estudar a segregação química durante a precipitação de fases na Ti192506, são necessárias Tomografia por Sonda Atômica (APT) e Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM). Portanto, o presente projeto está sendo submetido à FAPESP para obter uma bolsa internacional para o desenvolvimento dessas técnicas no exterior.