Revestimento em carboboreto multicomponente complexo produzido por laser cladding

• Processo: 24/09722-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2027
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
• Pesquisador responsável: Walter José Botta Filho
• Beneficiário: Caio Lucas Gueiros Pedrosa Martins
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Ligas de múltiplos elementos principais Resistência à corrosão Resistência ao desgaste
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Laser Cladding | ligas multicomponentes | Ligas vítreas | resistência à corrosão | Resistência ao desgaste | Propriedades mecânicas e eletroquimicas

Resumo

Os vidros metálicos (VM), materiais com estrutura não cristalina, apresentam propriedades excepcionais, como elevada resistência mecânica e grande resistência à corrosão e ao desgaste. Porém, tais ligas exibem relaxação estrutural, com transformação da fase vítrea em fases cristalinas, ao serem expostas a temperaturas tão reduzidas quanto ~600 °C. Geralmente tal transformação de fase é acompanhada com a redução das propriedades mecânicas e maior susceptibilidade à corrosão. Uma abordagem interessante envolve a formação de cristais com composição similar à da liga vítrea original, que sejam mais estáveis termicamente. Este é o princípio das chamadas ligas de pseudo-alta entropia (PHEAs). Tais ligas possuem alta tendência de formação de vidro (TFV), sendo que cristalizam primeiro fases multicomponentes principais a partir da matriz vítrea, preservando, assim, a resistência à corrosão, com o benefício de aumentar as propriedades mecânicas. Entretanto, apesar das características interessante iniciais durante a cristalização, a temperaturas e tempos prolongados, as fases multicomponentes principais se transformam em boretos, em um processo difusional caracterizado por elevada segregação de soluto e, portanto, perda da resistência à corrosão. Recentemente, foram desenvolvidas ligas vítreas que, ao se cristalizarem, resultam em compostos multicomponentes complexos com boro e carbono, Mx(B,C)y, os quais são extremamente duros (dureza Vickers >1000 HV) e resistentes à corrosão (densidade de corrente de corrosão, icorr, ~10-6 A/cm², estabilidade do patamar passivo >1000 mV) e ao desgaste (taxa específica de desgaste, k, ~10-5 mm3/Nm), e altamente estáveis termicamente, sendo a fase de equilíbrio em um vasto intervalo de temperatura (ambiente a ~1500 °C). O interesse é aplicar essas novas ligas como revestimentos protetores. O revestimento por laser desponta como uma das opções mais promissoras devido à sua alta taxa de resfriamento e precisão. Portanto, neste projeto de pesquisa é proposto o desenvolvimento de materiais baseados em vidro metálico, os quais são precursores para fases cristalinas estáveis e complexas finais, para emprego como revestimento para enfrentar ambientes severos.