Produção e Caracterização de Amostras com Gradientes Composicionais de Ligas de Alta Entropia Endurecidas por Precipitação

• Processo: 24/18868-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
• Pesquisador responsável: Francisco Gil Coury
• Beneficiário: João Henrique Schiavon Mota
• Supervisor: Yannick Champion
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Université Grenoble Alpes (UGA), França
• Vinculado à bolsa: 23/09668-6 - Produção e caracterização de amostras com gradientes composicionais de ligas de alta entropia endurecíveis por precipitação, BP.DD
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Gradientes Composicionais | High entropy alloys | nano indentação | Design de Ligas

Resumo

Em 2004, uma nova classe de ligas metálicas foi criada: as Ligas de Alta Entropia (High Entropy Alloys, HEAs). Essas ligas são definidas por sua composição, contendo múltiplos elementos principais, onde cada constituinte pode ser considerado como soluto. O equilíbrio termodinâmico dessa família de ligas é atribuído ao aumento da entropia configuracional, que estabiliza a formação de uma única fase. Durante seu desenvolvimento, aquelas com precipitados apresentaram uma contribuição adicional à resistência mecânica devido ao endurecimento por precipitação. Para HEAs contendo Ni, Al, Ti e Nb, precipitados do tipo L12 desempenham um papel crucial no aumento da resistência. Tipicamente coerente com a matriz CFC (cúbica de face centrada), esse tipo de precipitado garante alta resistência em superligas de níquel. Dado o vasto espaço composicional das HEAs, projetar uma liga com uma fração de precipitado ideal é um desafio significativo. Ferramentas computacionais podem ajudar nesse processo, mas dependem fortemente de seus bancos de dados. Para desenvolver um banco de dados robusto para abordagens computacionais e design de ligas, este projeto propõe um sistema experimental de alta produtividade para a criação e caracterização de HEAs contendo precipitados L12. Amostras com gradiente composicional serão produzidas usando pares de difusão, e sua caracterização mecânica será realizada por meio de nanoindentação. Essa técnica permite a avaliação da dureza em composições específicas dentro da amostra, que contêm diferentes frações de precipitados. Para extrair o máximo de informações das curvas de nanoindentação, será realizado um estudo teórico baseado em metalurgia mecânica e mecânica do contínuo. Além disso, técnicas de DRX, MEV, MET e APT serão empregadas para correlacionar essa avaliação com a composição local e a fração de fases. O resultado do projeto fornecerá um banco de dados abrangente que relaciona composição, fração de fases e propriedades mecânicas, apoiando métodos computacionais e facilitando o design de ligas.