Aluminetos de titânio processados via metalurgia do pó

Resumo

Materiais resistentes a altas temperaturas estão presente em várias aplicações que vão desde automóveis e aviões a maquinários pesados da indústria petroquímica ou de produção de energia. Existem diversos materiais que podem ser utilizados nas condições de esforços mecânicos a alta temperatura, dentre eles destacam-se as superligas de níquel, aços, ligas de molibdênio, de nióbio, de cobalto e os aluminetos de titânio. Uma grande vantagem das ligas de aluminetos de titânio é a sua baixa densidade e consequentemente alta resistência específica. Entretanto, um fator limitante na utilização desse material é a sua dificuldade de processamento, que por técnicas convencionais é possível apenas a custos elevados. Consequentemente, técnicas alternativas de fabricação, como a metalurgia do pó, podem oferecer grandes vantagens de processamento. A metalurgia do pó é capaz de fornecer materiais com microestrutura fina, livre de macro segregações e, em muitos casos, o processo pode ser ajustado para uma condição near-net shape, que reduz consideravelmente os custos de produção. Apesar disso, o processamento por metalurgia do pó, no caso dos aluminetos de titânio, requer normalmente adaptações para facilitar sua consolidação, por exemplo, através de adições de elementos de liga que diminuem a temperatura de sinterização (atualmente se utiliza Ni, Co, Fe e Zr). O desafio se encontra no balanço dos elementos adicionados, pois em muitos casos eles podem causar a formação de fases que podem prejudicar o desempenho do material na sua aplicação. Além disso, considerando que as ligas de alumineto de titânio são quaternárias ou mais complexas, os efeitos sinergéticos dos elementos de liga são difíceis de serem previstos sem trabalhos experimentais. Consequentemente o estudo do efeito dos diversos elementos de liga na sinterização é fundamental para o desenvolvimento de aluminetos de titânio por metalurgia do pó. Logo, o presente projeto de pesquisa objetiva investigar o efeito de elementos de liga ativadores de sinterização no sistema Ti-Al-Nb utilizando tanto a técnica convencional de sinterização como também de manufatura aditiva (fusão a laser). (AU)