Estabilidade Térmica e Resistência ao Desgaste de Ligas à Base de Al-Ca-Sc: Evolução Microestrutural em Condições Fundidas e Re-fundidas a Laser

• Processo: 25/18935-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 05 de janeiro de 2026
• Data de Término da vigência: 24 de março de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
• Pesquisador responsável: José Eduardo Spinelli
• Beneficiário: Guilherme Delgado Possatto
• Supervisor: David Dunand
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Northwestern University, Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 25/06169-4 - Análise térmica, microestrutural e de desgaste da liga Al-5Mg-0,4Sc nas condições como fundida, tratada a laser e envelhecida, BP.IC
• Assunto(s): Desgaste Ligas leves Solidificação Solidificação de metais e ligas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: desgaste | estabilidade microestrutural | Ligas Leves | Solidificação | Solidificação de Metais e Ligas

Resumo

Este projeto tem como objetivo investigar as relações entre processamento-microestrutura-propriedades-desgaste de ligas eutéticas à base de Al-Ca com adições de Mn, Sc e Zr, com foco em seu comportamento tanto no estado fundido quanto no re-fundido a laser (simulação por LPBF). O principal objetivo é isolar e combinar as contribuições dos mecanismos de reforço por solução sólida e por precipitação, a fim de desenvolver ligas leves com fortalecimento hierárquico, maior estabilidade térmica e resistência ao desgaste aprimorada.As ligas serão produzidas por fundição na Northwestern University e, posteriormente, submetidas a exposições térmicas de longo prazo a 300-400 °C. Sua evolução microestrutural e mecânica será avaliada por meio de microscopia eletrônica de varredura e de transmissão (SEM, TEM), difração de raios X (XRD), ensaios de microdureza e Tomografia de Sonda Atômica (APT), permitindo obter informações em escala atômica sobre partição de solutos e precipitação. Estudos complementares de desgaste serão realizados através de ensaios de cratera por esfera, possibilitando a avaliação do desempenho tribológico em condições de microabrasão.Os resultados serão comparados com estudos em andamento no Brasil sobre a liga Al-5Mg-0,4Sc, proporcionando uma compreensão mais ampla do papel do Sc e de elementos complementares em sistemas leves à base de Al. Essa abordagem integrada contribuirá para o desenvolvimento de ligas com superior estabilidade térmica e resistência ao desgaste, reforçará a colaboração internacional entre Brasil e Estados Unidos e deverá resultar em publicações científicas conjuntas e na apresentação dos resultados na TMS 2026 Annual Meeting em San Diego, garantindo visibilidade ao grupo de pesquisa brasileiro.