Desenvolvimento de Ligas Refratárias Multicomponentes com Resistência Aprimorada à Oxidação em Alta Temperatura

• Processo: 24/15724-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
• Pesquisador responsável: Carlos Alberto Della Rovere
• Beneficiário: Guilherme Sabio Antonio
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 22/03139-9 - Design e produção de ligas multicomponentes refratárias com propriedades otimizadas de oxidação em alta temperatura, AP.PNGP.PI
• Assunto(s): Método CALPHAD Microestruturas Corrosão
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Adição de elementos de liga | Ligas Multicomponentes Refratárias | Medidas termogravimétricas | Método Calphad | microestrutura | Oxidação em Alta Temperatura | Corrosão

Resumo

As ligas multicomponentes refratárias (LMRs) surgiram como uma nova classe de materiais caracterizada por sua combinação única de elementos refratários principais, ganhando atenção significativa tanto na comunidade científica quanto na indústria devido ao seu potencial para desempenho em ambientes extremos. Esse estudo está centrado nas LMRs dos sistemas NbMoTaW e VNbMoTaW, selecionados com base em sua alta resistência ao escoamento em temperaturas ultra-altas (1.200 a 1.600 °C), mas que apresentam baixa resistência à oxidação devido ao "pesting" e da formação de óxidos não protetores e voláteis. Portanto, este estudo visa selecionar, produzir e caracterizar o comportamento de oxidação em alta temperatura de LMRs dos sistemas NbMoTaW (Al,Cr,Si) e VNbMoTaW (Al,Cr,Si). A adição de Al, Cr e Si já mostraram resultados promissores em outros sistemas de LMRs, mas ainda não foram aplicados a essas ligas específicas. A seleção da composição das ligas será realizada após uma pesquisa intensiva e sistemática (i.e., cálculos termodinâmicos computacionais) utilizando o software Thermo-Calc. O objetivo é desenvolver composições inéditas na literatura que apresentem microestruturas promissoras para estabilidade térmica em temperaturas elevadas (¿ 1000 °C) e resistência a oxidação otimizada. A microestrutura das ligas e o comportamento de oxidação ao ar serão investigados por meio de ensaios de oxidação isotérmica a 1000 - 1200 °C por tempos prolongados (até 100 h), microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia por energia dispersiva de raios-X (MEV/EDS) e difração de raios-X (DRX).