Processamento de ligas à base de níquel endurecidas por dispersão de óxidos via MAE e sinterização à plasma
em regime anormal
Ligas reforçadas por dispersão de óxido; Moagem de alta energia;
Sinterização em descarga elétrica DC.
Ligas reforçadas por dispersão de óxidos (ODS) são conhecidas pelo elevado potencial de aplicação como materiais estruturais em sistemas de geração de energia ou na industria petroquímica devido, principalmente, a sua microestrutura altamente estável e à elevada resistência à fluência. Essas características estão associadas a presença de uma alta densidade de discordâncias e de contornos de grão que são efetivamente ancorados por partículas de óxidos ultrafinas, dispersas ao longo da microestrutura desses materiais. O método tradicional de processamento das ligas ODS é via moagem de alta energia (MAE), seguido de consolidação por prensagem
isostática à quente. No presente estudo, ligas ODS à base de Níquel foram sinterizadas em forno tubular e em forno à plasma em regime anormal. Ligas Ni-Cr com as composições Ni-20Cr, Ni-20Cr-1,2𝑌2𝑂3 e Ni-20Cr-1,2𝑌2𝑂3-5𝐴𝑙2𝑂3 foram desenvolvidas e caracterizadas. Então, foram investigados os efeitos da composição e dos parâmetros de processamento tempo de moagem, temperatura e tempo de sinterização nas características microestruturais, na densidade e na microdureza dos pós moídos e das ligas consolidadas. A análise das características microestruturais das ligas sinterizadas foi realizada através da técnica Electron Backscatter Diffraction (EBSD) utilizando a microscopia eletrônica de varredura, bem como a difração de raios-X, já as propriedades mecânicas foram avaliadas usando ensaio de microdureza Vickers e a densidade através do princípio de Arquimedes. Maiores temperaturas de sinterização proporcionaram a obtenção de ligas com maior microdureza e densidade. A adição de 1,2% de 𝑌2𝑂3 a matriz de Ni-20Cr reduziu significativamente o tamanho de grão da liga. Maior microdureza foi encontrada para liga com composição Ni-20Cr-1,2𝑌2𝑂3-5𝐴𝑙2𝑂3 e foi atribuída ao efeito combinado dos mecanismos de endurecimento por dispersão e por transferência de carga. Todos os aspectos microestruturais e de propriedades mecânicas sugerem que os processos de sinterização a plasma em regime anormal e em forno tubular são similares.