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confusões, a American Society for Metals realizou um congresso em 1967, onde surgiu um novo método, conhecido como “minimum commitment method”. • Este método recomenda a análise dos resultados, sem se considerar nenhum modelo pré-estabelecido. Ajustam-se os resultados e compara-se a equação obtida com os métodos já existentes. Se nenhum método é satisfatório, uma nova equação paramétrica é criada. 7 - LIGAS RESISTENTES A ELEVADAS TEMPERATURAS Materiais cerâmicos: Al2O3, ThO2 ou SiO2 misturados com pós de matriz metálica, e compactados por metalurgia do pó. Materiais metálicos: Ligas refratárias - ligas com elementos de elevado ponto de fusão: Ta, Mo, W. Superligas - sistemas a base de Ni, Co, Fe e Ni-Fe. • Os principais sistemas que compõem as superligas incluem: ligas a base de ferro com adições de cromo e níquel, ligas complexas de ferro-níquel-cromo-cobalto, ligas a base de cobalto endurecidas por carbonetos, ligas a base de níquel endurecidas por solução sólida, ligas a base de níquel endurecidas por precipitação ou dispersão. SUPERLIGAS • Uma superliga é uma liga desenvolvida para utilização em elevadas temperaturas, usualmente baseada em elementos do Grupo VIII-A da Tabela Periódica. • O termo “superliga” foi inicialmente empregado logo após o término da Segunda Guerra, para descrever um grupo de ligas especialmente desenvolvidas para aplicação em turbinas de aviões, com requisito de alto desempenho em elevadas temperaturas. Desenvolvimento histórico e temperaturas típicas de capacidade de superligas . Tensão requerida para ruptura em 1.000 horas, em função da temperatura, para ligas a base de níquel. Novos processos de fabricação de superligas: a) solidificação rápida (104 K/s) de pós metálicos; b) solidificação direcional (grãos colunares ou monocristais); c) forjamento em condições superplásticas (800% a 1000%); d) ligação mecânica de óxidos no estado sólido. Principais características microestruturais das superligas: a) endurecimento por solução sólida; b) endurecimento por precipitação e dispersão; c) tamanho de grão grosseiro; d) estabilidade de fases em elevadas temperaturas. 8 - SUPERPLASTICIDADE Caracterização do fenômeno: Escoamento plástico dos metais (termicamente ativado): a) deslizamento por movimento de discordâncias; b) escorregamento de grãos ao longo de contornos de grãos; c) fluxo difusional direcional; d) maclagem. Tensão limite de escoamento: ys sfE TR Q m ys exp : taxa de deformação Q : energia de ativação para o escoamento R : constante dos gases T : temperatura absoluta m : coeficiente de sensibilidade à taxa de deformação E : módulo de elasticidade f(s) : função da estrutura - influência do tamanho de grão, do tamanho de subgrão, da densidade de discordâncias a) Deslizamento: m baixo ( 0,1) Q: difusão na rede ou ao longo de discordâncias b) Escorregamento de CG: m alto ( 0,5) Q: difusão na rede ou em contornos de grãos c) Fluxo difusional: m = 1,0 Q: idêntico ao anterior Superplasticidade: • Um certo número de ligas, quando deformadas em tração em temperatura elevada, são capazes de exibir deformação plástica livre de estricção, para valores que podem ultrapassar 1.000%. • O fenômeno é caracterizado por materiais com elevado valor de m , superior a 0,5 a deformação plástica é dominada por escorregamento de contornos de grãos e por fluxo difusional. Aspectos históricos: Primeiro trabalho: Bengough (1912) - um certo “latão especial” exibia um alongamento de 200% a 700 C. Outros pioneiros: Rosenhain + Haughton + Bingham (1920), Sauveur (1924), Jenkins (1928). Termo “superplasticidade”: Buchvar e Sviderskaya (1945), Rússia, com uma liga Al-Zn. Despertar de interesse: trabalho de Underwood (1962). Exemplos comerciais: Ligas de titânio: Ti-6Al-4V Ligas de alumínio: Al-8090 Superligas: IN 100 Aço: ultra-alto carbono (1,6%) Efeito do tamanho de grão na superplasticidade. Aço 52100. Pré-requisitos microestruturais: Tamanho de grão pequeno (< 10 m, facilita fluência - mecanismos de Nabarro/Herring, Coble); Presença de uma segunda fase (eutética ou eutetóide, controle de tamanho de grão); Resistência da segunda fase (semelhante à matriz, dificulta cavitação); Tamanho (fino) e distribuição (homogênea) da segunda fase; Natureza do contorno de grão - alto ângulo (desordem, facilita escorregamento); Mobilidade dos contornos de grãos (para diminuir concentração de tensão em pontos triplos); Forma equiaxial dos grãos (para escorregamento dos contornos de grãos); Resistência dos contornos de grãos à separação por tração (clivagem) – diferença com cerâmicos.