Caracterização da liga de níquel 600 com estrutura ultrafina processada pela técnica de deformação plástica intensa (DPI) [thesis]

Silvio Luiz Ventavele da Silva
RESUMO Dentre as superligas à base de níquel destaca-se a liga austenítica 76,[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12][13][14][15]5%Cr empregada em estruturas e componentes que trabalham em meios agressivos, exigindo-se alta qualidade no material empregado. O processamento de ligas metálicas através de deformação plástica intensa (DPI) promove a criação de uma nova classe de materiais que tem uma combinação de propriedades benéficas, tal como
more » ... ra-alta estampabilidade, alta resistência mecânica, alta tenacidade, alta condutividade elétrica e térmica. A chave para a melhoria das propriedades é a criação da estrutura de grãos com tamanhos submicrometricos e nanométricos. As principais variáveis microestruturais nas superligas são a quantidade de precipitados e sua morfologia, o tamanho e a forma do grão e a distribuição de carbonetos (Cr 7 C 3 e Cr 23 C 6 ) que poderão reduzir propriedades mecânicas da liga. Neste trabalho é apresentada análise microestrutural e mecânica da liga de níquel 600 após processamento mecânico intenso por técnicas de MO, MET e dureza Vickers. Palavras-chave: liga de níquel 600, deformação plástica intensa (DPI), microscopia óptica, microscopia eletrônica, teste de dureza. INTRODUÇÃO Apesar de as propriedades físicas e mecânicas dos metais serem determinadas por diversos fatores, o tamanho médio de grão do material geralmente desempenha um papel muito importante e muitas vezes é um fator dominante na determinação das propriedades e na aplicação final dos metais. Cabe salientar que o aumento da resistência mecânica com a redução do tamanho de grão tem TTT 2012 -VI Conferência Brasileira sobre Temas de Tratamento Térmico 17 a 20 de Junho de 2012, Atibaia, SP, Brasil 233 despertado um interesse cada vez maior na fabricação de materiais com tamanho de grão extremamente pequeno. Os tamanhos de grão de ligas metálicas comerciais são geralmente fabricados para aplicações específicas, através de tratamentos termomecânicos prédeterminados nos quais as ligas são submetidas a regimes específicos de temperatura e ensaios mecânicos. Contudo, esses processos não podem ser usados para produzir materiais com tamanhos de grão submicrométricos porque há um limite inferior fixo, da ordem de poucos micrometros, que representa essencialmente o tamanho de grão mínimo alcançado utilizando esses procedimentos. Na prática, métodos convencionais de conformação mecânica, tais como laminação e extrusão, possuem capacidade restrita para produzir materiais com grãos ultrafinos por duas importantes razões: primeiro, há uma limitação na deformação total que pode ser imposta ao material devido à redução nas dimensões da seção transversal das amostras; segundo, as deformações impostas por métodos convencionais são insuficientes para introduzir estrutura ultrafina devido à baixa trabalhabilidade de ligas metálicas em temperatura ambiente e temperaturas relativamente baixas (1) . Como consequência dessas limitações, surgiu a necessidade de desenvolver técnicas de processamento alternativas, com base na aplicação de deformação plástica intensa (DPI), onde deformações extremamente altas são impostas para fabricação de materiais com tamanho de grão na escala submicrométrica ou nanométrica (2) . A aplicabilidade do níquel, para tais ligas, reside no fato de ter elevado ponto de fusão (1726K), adequada resistência à corrosão e capacidade de dissolver, de maneira limitada, certo número de elementos metálicos, que servem para reforçar ou melhorar suas propriedades a corrosão e a altas temperaturas (3), (4), (5) . As ligas Níquel-Cromo-Ferro têm sua aplicabilidade baseada na presença de cromo e outros elementos de liga. O cromo é constituinte essencial para conferir resistência à corrosão, estando normalmente presente nestas ligas com teor entre 15 e 30%, os outros elementos presentes estão normalmente em um nível menor, variando entre 3 a 20%, e estão relacionados com o aumento da resistência à deformação em altas temperaturas. A liga de níquel 600 é uma liga austenítica de solução sólida contendo 76% de níquel, 15% de cromo, 8% de ferro e adições menores de outros elementos. TTT 2012 -VI Conferência Brasileira sobre Temas de Tratamento Térmico 17 a 20 de Junho de 2012, Atibaia, SP, Brasil 234 Contendo tão alto teor de níquel, esta liga apresenta baixa solubilidade de carbono,
doi:10.11606/d.85.2013.tde-09122013-143001 fatcat:v7nkzfnk4vgp7mtprcjmdsy4ke