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Avaliação do comportamento mecânico e tribológico de ligas Ni-Cr-Al-C (2006)

  • Authors:
  • Autor USP: SILVA, WANDERSON SANTANA DA - EP
  • Unidade: EP
  • Sigla do Departamento: PMT
  • Subjects: LIGAS METÁLICAS (PROPRIEDADES MECÂNICAS); TRIBOLOGIA
  • Language: Português
  • Abstract: Este trabalho traz contribuições à linha de pesquisa "Nova Família de Ligas Baseada no Sistema Ni-Al-Cr-C Resistentes ao Desgaste em Elevadas Temperaturas", estudando o comportamento mecânico, tribológico e a estabilidade superficial destas ligas. Esta família de ligas fundidas, denominada NICRALC - busca conjugar algumas características das superligas à base de níquel e dos ferros fundidos brancos, aliando ao comportamento mecânico anômalo do Ni3Al (g') - aumento da resistência mecânica com a temperatura, até valores da ordem de 800°C - a uma dispersão de carbonetos de cromo de alta dureza. Desta forma, busca-se desenvolver uma alternativa às ligas ferrosas nas temperaturas acima das quais estas ligas perdem significativamente sua resistência mecânica (notadamente 600°C), assim como uma alternativa mais econômica às ligas a base de cobalto resistentes ao desgaste, em virtude das altas cotações e instabilidades no preço deste elemento. Neste trabalho foram avaliadas as propriedades mecânicas em elevadas temperaturas (compressão e dureza), tenacidade à fratura na temperatura ambiente, comportamento tribológico (cavitação, abrasão, deslizamento e erosão) e a resistência à oxidação ao ar e à carburação em atmosfera redutora, em temperaturas elevadas, de ligas Ni-Al-Cr-C (NICRALC) fundidas. Ligas NICRALC fundidas com diferentes teores de carbono e submetidas a diferentes tratamentos tiveram seu comportamento mecânico e tribológico comparado ao comportamento doSTELLITE 6 fundido, a uma liga NICRALC produzida por deposição por "SPRAY", a um ferro fundido branco alto cromo fundido convencionalmente e a um ferro fundido branco alto cromo depositado por "SPRAY". Os ensaios de compressão confirmaram o comportamento anômalo da matriz ordenada Ni3Al. As ligas NICRALC apresentaram aumento ou manutenção da resistência ao escoamento com o aumento da temperatura de ensaio. ) A mesma tendência foi encontrada nos ensaios de dureza a quente. As demais ligas apresentaram tendência de queda da resistência ao escoamento e da dureza com o aumento da temperatura de ensaio. Esta tendência é mais acentuada na liga STELLITE, desta forma, as ligas NICRALC apresentaram em altas temperaturas maior resistência ao escoamento e maior dureza que o STELLITE. Os diferentes ensaios de desgaste mostraram, em geral, uma maior resistência do STELLITE em comparação com as ligas NICRALC na temperatura ambiente. Nestas condições verifica-se que a menor resistência mecânica da matriz ordenada nas ligas NICRALC é determinante para definir uma menor resistência ao desgaste na temperatura ambiente. Nos ensaios de erosão-oxidativa realizados a 600 e 800°C as ligas NICRALC mostraram perdas de massa menores que as experimentadas pelo STELLITE e pelos ferros fundidos. As ligas NICRALC com microestrutura de carbonetos mais homogênea, próxima do eutético, mostraram melhor comportamento sob desgaste abrasivo e erosivo se comparadas às ligas NICRALC05 e 13. Os ensaios de resistência à oxidação mostraram que as ligas NICRALC são mais resistentes à oxidação que o STELLITE. Além disso, observou-se grande propensão ao destacamento dos filmes de óxidos formados nos STELLITES em temperaturas acima de 800°C. Os ensaios de resistência à carburação mostraram que no caso das ligas NICRALC ocorreu a precipitação de um depósito de grafita e, subjacente a esta, a formação de uma zona de fragmentação microestrutural, na qual se observa empobrecimento ora do Al ora do Cr, que aparentemente impede o avanço do processo. No caso do STELLITE verificou-se a ocorrência do aumento da fração volumétrica de carbonetos, típico dos casos clássicos de carburação. ) Os procedimentos de simulação termodinâmica utilizados indicam a necessidade de se implementar a descrição da solubilidade do carbono na fase ordenada de forma a permitir o pleno uso do software THERMOCALC no projeto e aprimoramento de ligas NICRALC
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 23.11.2006
  • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      SILVA, Wanderson Santana da; GOLDENSTEIN, Hélio. Avaliação do comportamento mecânico e tribológico de ligas Ni-Cr-Al-C. 2006.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2006. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-20042007-173509/ >.
    • APA

      Silva, W. S. da, & Goldenstein, H. (2006). Avaliação do comportamento mecânico e tribológico de ligas Ni-Cr-Al-C. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-20042007-173509/
    • NLM

      Silva WS da, Goldenstein H. Avaliação do comportamento mecânico e tribológico de ligas Ni-Cr-Al-C [Internet]. 2006 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-20042007-173509/
    • Vancouver

      Silva WS da, Goldenstein H. Avaliação do comportamento mecânico e tribológico de ligas Ni-Cr-Al-C [Internet]. 2006 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-20042007-173509/

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