Entendendo a resistência mecânica e mecanismos de deformação de ligas CrCoNi com adições de um quarto elemento

Resumo

As ligas de elemento multiprincipal (MPEAs) são uma subclasse das mais conhecidas Ligas de Alta Entropia (LAE). As ligas que contêm Cr, Co e Ni podem apresentar alta resistência mecânica, excelente resistência à corrosão e estabilidade térmica dependendo da composição. Nesta classe de materiais, o Endurecimento por Solução Sólida (ESS) fornece contribuições importantes para suas excelentes propriedades mecânicas, já que o endurecimento da ordem de centenas de MPa pode ser alcançado. As ligas do sistema Cr-Co-Ni surgem como uma nova classe de material com potencial para aplicações estruturais. Contudo, muitas modificações ainda não foram estudadas para essas ligas. Portanto, modelos que identifiquem os fatores que controlam o ESS seria uma ferramenta para guiar o projeto de ligas orientado para otimização de propriedades. Existem pelo menos três modelos na literatura propondo predizer o efeito do componente ESS em ligas de alta entropia. Esses modelos são fundamentalmente contraditórios: eles divergem em qual componente exerce a maior influência no ESS: a diferença na eletronegatividade ou a diferença no raio atômico. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo investigar qual é o mais razoável dos três modelos, para isso serão estudadas sete ligas diferentes, com composições que induziriam diferentes balanços de SSS com base nos modelos existentes, o que significa que os elementos adicionados mudarão de forma diferente em ambas as contribuições, por exemplo, enquanto o paládio mostra ter um grande impacto na mudança do raio atômico, o vanádio tem uma mudança de eletronegatividade mais pronunciada. As ligas serão produzidas e caracterizadas com o intuito de fornecer contribuição científica suficiente para o entendimento do principal fator contribuinte para o mecanismo de ESS para as MPEAs CrCoNi, e as HEAs. Ademais, as ligas mais promissoras também terão seus mecanismos de deformação operantes investigados de forma detalhada experimentalmente. (AU)