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Costa, Alex Matos Da Silva

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Resumo: A proposta da modificação química da superliga MAR-M247 através da substituição do Ta pelo Nb (em átomos) foi baseada nas seguintes informações: (1) O Nb desempenha funções muita parecidas com as do Ta nas superligas à base de Ni, como endurecedor via solução sólida da fase ? e elemento formador de fases secundárias (?? e carbonetos). (2) O Brasil tem as maiores reservas de Nb do mundo e (3) O Nb já é adicionado em diversas classes de superligas à base de Ni - fundidas convencionalmente e solidificadas direcionalmente e monocristalinas. Neste trabalho o objetivo principal foi de avaliar a viabilidade da substituição do Ta pelo Nb na superliga à base de Ni MAR-M247. As amostras da MAR-M247 e da liga modificada - MAR-M247[Nb] utilizadas na caracterização microestrutural foram obtidas por solidificação direcional no forno a vácuo do tipo forno Bridgman (Lab. de Solidificação/FEM-UNICAMP) nas seguintes condições de processamento: v = 5, 10 e 18 cm/h e G = 80°C/cm. As simulações de cálculo termodinâmico utilizando o programa Thermo-Calc foram realizadas com o objetivo de se avaliar se as temperaturas de transformação mudariam com a substituição do Ta pelo Nb. Para avaliação das propriedades mecânicas em alta temperatura e a estabilidade estrutural da superliga MAR-M247[Nb] foram realizados ensaios de fluência a 750 e 850 °C nas tensões de 840, 780 e 440 MPa. A estabilidade microestrutural da MAR-M247[Nb] foi testada por meio de ensaios de oxidação isotérmica a 1000 °C no intervalo de tempo de 30 minutos a 100 h. A substituição do Ta pelo Nb promoveu mudanças significativas principalmente nas temperaturas de formação do eutético ?/??, solvus - ?? e de fusão incipiente. As microestruturas das ligas após os experimentos de solidificação direcional a v = 5, 10 e 18 cm/h eram constituídas por dendritas da fase gama - ? e precipitados coerentes da fase gama linha - ?? (morfologia cuboidal). Na região interdendrítica da MAR-M247 e MAR-M247[Nb] solidificadas a v = 5 e 10

Solidificação direcional da superliga MAR-M247 modificada ...

Costa, Alex Matos da Silva

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Resumo: Neste trabalho foi avaliada a influência das condições de processamento (pouring temperature and de vazamento e condições de isolamento térmico dos moldes cerâmicos) na formação de trincas nas palhetas de turbinas policristalinas, a base da superliga B1914, produzidas por microfusão. E devido à falta de informações sobre a superliga B1914 foram levantadas informações sobre o equilíbrio de fases (THERMOCALC) e foi realizada a caracterização microestrutural e mecânica deste material desta liga no estado bruto e tratada termicamente. Todas as palhetas vazadas a 1570, 1520 e 1470 °C em moldes sem isolamento e com isolamento parcial apresentaram trincas e outros defeitos de solidificação. Já as palhetas vazadas em moldes totalmente isolados estavam livres das trincas. No entanto foram identificados aglomerados de microporos na raíz de todas as palhetas. Os resultados de simulação de fração de fases mostraram que o equilíbrio de fases da superliga B1914 é constituído majoritariamente pelas fases γ. e γ.´ e pelas fases minoritárias MB2, M3B2 e sigma. A caracterização microestrutural da superliga B1914 confirmou os resultados de simulação e foram identificadas as fases gama (γ) - dendritas e os precipitados da fase gama linha (γ´) - no interior das dendritas e na região interdendrítica. As fases M3B2 e eram os microconstituintes do eutético. Os resultados de DTA e Scheil mostraram que o processo de solidificação, da superliga B1914, ocorreu fora de equilíbrio. Nos resultados obtidos a partir dos tratamentos térmicos, ficaram evidentes as dificuldades encontradas para solubilização das placas da fase γ´. A integridade estrutural dos corpos-de-prova foi comprometida pela presença de defeitos de solidificação (vazios). Tanto que os valores de LR e r obtidos nos ensaios estão muito abaixo dos valores encontrados na literatura.

Processamento, Caracterização Microestrutural e Mecânica d ...

Costa, Alex Matos da Silva