Caracteriza????o microestrutural e mec??nica de ligas ?? base de n??quel ap??s processamento mec??nico (deforma????o pl??stica severa) e tratamento t??rmico

• Autor(a) principal: DIAS, RENAN A.F.
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Título da fonte: Repositório Institucional do IPEN
• Texto Completo: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/30805
• topic: deformation; materials working; mechanical properties; plasticity; microstructure; grain boundaries; nickel alloys; materials testing; stress analysis; density; heat treatments; x-ray fluorescence analysis; x-ray diffraction; electron scanning; optical microscopy

Uma variedade significativa de propriedades apresentadas pelos materiais ?? fortemente dependente da microestrutura, dentre elas pode-se citar limites de resist??ncia e escoamento, alongamento, tenacidade, resist??ncia ao impacto entre outras. Nas ligas comercializadas a microestrutura dos metais (tamanho de gr??o) ?? controlada de acordo com a aplica????o, atrav??s de tratamentos termomec??nicos convencionais, como forjamento, lamina????o e extrus??o, onde o tamanho de gr??o alcan??ado pode chegar ?? ordem dos micrometros. O Equal-Channel Angular Pressing (ECAP), ou Prensagem Angular em Canais Iguais, ?? uma t??cnica de processamento n??o convencional, que tem a capacidade de submeter os metais processado ?? chamada deforma????o pl??stica severa (DPS), permitindo assim a obten????o de metais com tamanhos de gr??o abaixo de 1??m. O presente trabalho ir?? analisar os fen??menos metal??rgicos envolvidos na aplica????o do ECAP na superliga de n??quel Inconel 600 (liga 600), composta de 72% n??quel, 14-17% cromo e 6-10% ferro, que ?? utilizada na ind??stria nuclear como material dos tubos do circuito prim??rio dos geradores de vapor dos Pressurized Water Reactors (PWR), ou Reatores de ??gua Pressurizada. Amostras da liga 600 foram solubilizadas e processadas por ECAP at?? 5 passes utilizando as rotas A e Bc e, ap??s o processamento, algumas foram submetidas ?? tratamentos t??rmicos em diferentes temperaturas. Para caracteriza????o microestrutural foram utilizados microsc??pios ??ptico, eletr??nico de varredura e de transmiss??o, a textura foi analisada por meio das t??cnicas de difra????o de raios X e Electron Backscatter Diffraction, EBSD ou Difra????o de El??trons Retro-Espalhados e a dureza foi caracterizada por meio de microdureza Vickers. Ap??s a deforma????o da liga 600 solubilizada, observou-se uma mudan??a na microestrutura, a amostra solubilizada possu??a gr??os grosseiros e apresentava maclas de recozimento e, ap??s o primeiro passe notou-se forma????o de estruturas de deforma????o com o aparecimento de linhas de escorregamento e ap??s o terceiro passe s??o observadas bandas de deforma????o e de transi????o. Tamb??m foram observadas diferentes subestruturas de discord??ncias formadas pelas diferentes rotas de processamento como estruturas celulares e microbandas. A microdureza da liga sofreu um incremento ?? medida que novos passes foram feitos, fen??meno que pode ser correlacionado com o aumento da resist??ncia mec??nica da liga. Al??m disso, observou-se que pela rota BC os valores de microdureza s??o mais homog??neos do que os encontrados pela rota A. As an??lises de EBSD evidenciaram que rota BC produziu gr??o mais equiaxiais e tamb??m uma quantidade maior de gr??os com contornos de alto ??ngulo, enquanto a rota A produziu gr??os mais alongados e uma menor quantidade de gr??os com contornos de alto ??ngulo. A an??lise, por difra????o de raios X, das amostras deformadas pela rota A, sem tratamento t??rmico, evidenciou que uma tend??ncia de forma????o de textura associada aos planos e dire????es {111} <110>, e ap??s os tratamentos t??rmicos houve a forma????o uma nova textura associada aos planos e dire????es {114} <221>. As amostras deformadas pela rota BC tende a formar texturas referentes aos planos e dire????es {112} <110> apesar da forma????o de outras texturas, que ap??s os tratamentos t??rmicos formaram diversas outras texturas associadas aos planos e dire????es {110} <110>, {100} <110> e {111} <110>.