Estudo de revestimentos a base de ligas Fe-AL

Orientadora: Profa. Dra. Ana Sofia Clímaco Monteiro D'oliveiraDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Defesa: Curitiba, 12/09/2012Bibliografia: fls. 88-95Área de concentração: ManufaturaResumo: O crescente interesse pelo estudo dos intermetálicos vem de diversos motivos decorrentes do seu comportamento estável à altas temperaturas, que se soma à sua estabilidade química, atrativos que os tornam materiais muito competitivos para aplicações em temperaturas elevadas. Entre as ligas intermetálicas mais estudadas estão as ligas a base de Fe-Al, que oferecem excelente resistência à corrosão e à sulfatação, sem contar que elas mantém suas características em temperaturas mais elevadas (seu ordenamento é mantido muitas vezes até a temperatura de fusão) que as superligas utilizadas comercialmente. Avanços tecnológicos permitiram ultrapassar dificuldades de processamento dos intermetálicos a base de alumínio, mas ainda assim seu manuseio à temperatura ambiente é limitado, devido à baixa tenacidade característica que apresenta nessas condições. Este trabalho propõe o desenvolvimento de aluminetos de ferro como revestimentos processados pela técnica PTA, Plasma Transfered Arc (Plasma por Arco transferido) utilizando misturas de pós elementares de Fe e de Al . Pretende-se assim contornar dificuldades de manuseio de componentes fundidos com as ligas intermetálicas de Fe-Al. Estudou-se também o efeito da composição química do substrato e da presença de cromo, nióbio e carbeto de tungstênio nas misturas depositadas. Os revestimentos foram avaliados quanto à sua estabilidade à exposição em temperaturas de 400ºC e 600ºC. Resultados mostraram que há desenvolvimento de fases intermetálicas, FeAl e Fe3Al , nos revestimentos e que a escolha do substrato deve ser criteriosa, pois sua composição química altera as propriedades dos revestimentos, apesar de não ter sido observado o comprometimento do desenvolvimento dos intermetálicos. A adição de elementos de liga ou carbetos às misturas de pós depositadas altera as características dos revestimentos. A exposição à temperatura por até 12h mostrou que os revestimentos com melhor estabilidade foram aqueles processados com misturas de pós de Fe e de Al sem elementos de liga ou carbetos.Abstract: The growing interest in the study of intermetallic comes from a variety of reasons arising from his conduct stable at high temperatures, which adds to their chemical stability, attractive materials that make them very competitive for applications at elevated temperatures. Among the intermetallic alloys are the most studied based alloys, Fe-Al, which offer excellent resistance to corrosion and sulfation, but also that they maintain their characteristics at higher temperatures (your order is often to the melting temperature) the superalloys used commercially. Technological advances have enabled to overcome processing difficulties of intermetallic aluminum-based, yet its handling at room temperature is limited due to the low tenacity characteristic features in these conditions. This paper proposes the development of iron aluminides coatings as processed by the Plasma Transferred Arc technique, PTA, using powder mixtures of elemental Fe and Al. The aim is to overcome difficulties in handling of cast components with the intermetallic alloys of Fe-Al. Was also studied the effect of the chemical composition of the substrate and the presence of chromium, niobium and tungsten carbide deposited in the mixture. The coatings were evaluated for their stability to exposure to temperatures of 400 ° C and 600 º C. Results showed that there is development of intermetallic phases, FeAl and Fe3Al, coatings and the choice of substrate should be careful, because its chemical composition changes the properties of coatings, although it has not been observed impaired development of the intermetallic. The addition of alloying elements or mixtures of carbides deposited after changes the characteristics of the coatings. Exposure to temperature for up to 12h showed that the coatings with improved stability were those processed powder mixtures of Fe and Al free alloys or carbides