Intermetálicos NiAl processados In-Situ por plasma arco transferido

Abstract

Resumo: Neste trabalho estudou-se a produção in-situ de intermetálicos do sistema Ni-Al através da deposição de pós elementares de níquel e de alumínio utilizando a técnica plasma a arco transferido (PTA). O objetivo do trabalho foi determinar o efeito da mistura dos elementos presentes no material do substrato no desenvolvimento e no comportamento mecânico e tribológico dos revestimentos formados. Para tanto, as misturas de pós foram depositadas sobre substratos de aço AISI 1020 e substratos de aço AISI 304. Com intuito de produzir diferentes níveis de diluição com o material do substrato, diferentes intensidades de corrente foram utilizadas (70-120A). As deposições foram efetuadas na forma de cordões lineares, os quais foram utilizados para a caracterização das propriedades mecânicas. Também foram produzidos cordões circulares, que foram utilizados em ensaios de deslizamento a seco realizados nas temperaturas de 25ºC e 710ºC. Verificou-se que para ambas as geometrias de revestimento houve a síntese dos compostos intermetálicos NiAl-Fe e NiAl-Fe-Cr nos substratos de aço AISI 1020 e de aço AISI 304, respectivamente. A dureza e o módulo de elasticidade dos revestimentos, em ambos os substratos, aumentaram com a diluição e baseado em modelos da literatura esse comportamento foi atribuído a estrutura de imperfeições cristalinas da fase intermetálica. O comportamento tribológico dos revestimentos processados sobre substratos de aço AISI 1020 na temperatura ambiente foi dominado pela dureza dos revestimentos. Nesse caso, abrasão foi o principal mecanismo identificado. À 710ºC, as taxas desgaste foram reduzidas em uma ordem de grandeza e em virtude da elevada diluição observada nestes revestimentos, houve a formação de hematita na superfície dos revestimentos e a oxidação foi o mecanismo de desgatse dominante. Na temperatura ambiente, a adesão excessiva não permitiu a realização dos ensaios de desgaste nos revestimentos processados sobre substratos de aço AISI 304 e à 710ºC, o desgate foi dominado por deformação plástica resultando em taxas de desgaste elevadas.