Investigação experimental e modelagem termodinâmica do sistema Al-Nb-V

Resumo

Desde o início do século XXI, um novo conceito para o desenvolvimento de ligas metálicas tem despertado o interesse da comunidade científica. Estas são ligas sem um elemento químico principal, ou seja, ligas com elementos multi-principais, que são conhecidas como ligas de alta entropia. Visando aplicações em altas temperaturas, os metais refratários têm sido utilizados como constituintes de tais ligas, dando origem a ligas refratárias de alta entropia. Posteriormente, o alumínio foi adicionado às ligas de alta entropia refratárias com o objetivo de reduzir suas massas específicas - parâmetro crítico de projeto de liga na indústria aeroespacial. Um estudo das relações de equilíbrio de fase envolvendo metais refratários e alumínio é, portanto, necessário, dadas as diferenças químicas entre os elementos. Neste contexto, um dos sistemas de interesse é o ternário Al-Nb-V, que tem sido pouco estudado até agora. O candidato à bolsa de doutorado, MSc Júlio César Pereira dos Santos, já iniciou os estudos nesse sistema em seu trabalho de mestrado, determinando a seção isotérmica a 1200°C e realizando uma modelagem termodinâmica preliminar do sistema usando resultados de caracterização microestrutural de amostras tratadas termicamente. A partir dos estudos realizados e das discussões sobre os resultados de seu mestrado, observou-se a necessidade de continuar o trabalho investigativo no sistema Al-Nb-V. Portanto, a projeção liquidus e a seção isotérmica a 1000°C do sistema Al-Nb-V são propostas para serem estudadas neste projeto, além da continuação da modelagem termodinâmica. As amostras serão produzidas por fusão a arco de misturas dos elemens puros e a maioria das amostras será tratadas termicamente a 1000°C por pelo menos 20 dias. Tanto as amostras fundidas assim como as tratadas termicamente, serão caracterizadas microestruturalmente por meio de difração de raios X (XRD), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microanálise eletrônica (EDS/WDS). Os resultados experimentais serão utilizados para alimentar o processo de otimização termodinâmica. (AU)