Obtenção in-situ de intermetálicos Ni/Al
Resumo
Resumo: A pesquisa de formação in-situ de ligas, incluindo ligas intermetálicas tem levado ao desenvolvimento e aperfeiçoamento de técnicas para deposição e formação de ligas direto sobre um substrato. A técnica de deposição por Plasma por Arco Transferido vem sendo utilizada para modificação de superfícies e melhoramento das mesmas através da deposição de ligas enriquecidas por carbetos e através da formação de nitretos pela reação de elementos do substrato com o gás de deposição quando este é N2. Estudos recentes revelaram o potencial da técnica na formação in situ de intermetálicos FeAl quando depositado Al puro sobre aço baixo carbono. Com o objetivo de obter revestimentos reforçados por intermetálicos à base de Ni/Al produzidos in situ, a técnica de deposição por PTA foi utilizada para depositar sobre aço baixo carbono misturas de uma liga de níquel com alumínio. Misturas com três composições foram usadas: 5, 12,4 e 23% Al. O primeiro passo foi analisar a influência do Al na formação in situ de ligas. Foi observado que a adição de 23%A1 favoreceu a formação de uma nova fase na matriz y-Ni. A partir destes resultados, modificaram-se os parâmetros de deposição a fim de analisar sua influência na formação in situ de ligas. Verificou-se que alterando os parâmetros de velocidade de deslocamento da tocha e intensidade de corrente não ocorreram alterações significativas nos revestimentos. Com adição de 23%A1 houve a formação de intermetálico NiAl nos revestimentos processados com todos os parâmetros utilizados. Em todos os revestimentos processados neste estudo houve a formação de Alx(Fe,Ni,Cr,Mo), distribuído de maneira homogênea nos revestimentos. A estabilidade em altas temperaturas foi avaliada expondo os revestimentos a 700°C e 1000°C por 13 horas. Os resultados confirmaram a formação de fases intermetálicas mas mostraram que, ao contrário do esperado, não são estáveis. Abstract: Development and improvement of intennetallic alloys have been the aim of several researches, due to their excellent properties at high temperatures. Plasma Transferred Arc (PTA) surfacing has been used to improve and modify surfaces, by depositing alloys reinforce with carbides or by nitrides formation due to reaction of alloying elements with the deposition gas. Recent studies revealed that when pure A1 was PTA deposited on low carbon steel, there was FeAl intermetallics in situ formation, showing PTA ability for in situ alloy processing. Aiming to produce in situ Ni-Al intermetallics, mixtures of a Ni-based alloy with A1 were deposited by PTA technique. Three compositions were tested according to the amount of A1 added: 5, 12,4 and 23 wt% Al. A first set of tests evaluated the influence of A1 on in situ intennetallic formation. Results showed that 23wt% Al addition favored the formation of a new phase on y-Ni matrix. From these results, processing parameters were modified to analyze their influence on in situ alloy formation. There was no significant modification on microstructure with processing parameters. It was observed that Alx(Fe,Ni,Cr.Mo) phase was present at all coatings. For 23 wt% Al, all coatings presented in situ NiAl formation. Some coatings were exposed at 700°C and 1000°C for 13 hours, in order to verify high temperature stability. Results shows that coatings did not exhibited the expected stability and that an increase on Al content would lead to high temperature stability.
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