Desenvolvimento de revestimentos Nb/AI por PTA

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Graf, Karin
Data de Publicação: 2009
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/23050
Resumo: Orientadora: Profa. Dra. Ana Sofia C.M. D'Oliveira
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spelling Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPEOliveira, Ana Sofia Climaco Monteiro de, 1965-Graf, Karin2024-05-09T18:32:16Z2024-05-09T18:32:16Z2009https://hdl.handle.net/1884/23050Orientadora: Profa. Dra. Ana Sofia C.M. D'OliveiraTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduaçao em Engenharia - PIPE. Defesa: Curitiba, 12/02/2009Bibliografia: fls. 111-122Área de concentração: Engenharia e ciência de materiaisResumo: A necessidade da Indústria de transformação por equipamentos capazes de operar em ambientes cada vez mais agressivos vem exigindo uma melhor performance dos materiais utilizados em sua abricação. Quando este ambiente está associado a altas temperaturas, como na Indústria Petroquímica, a exigência é ainda maior. A produção de componentes maciços, além de muitas vezes ser mais onerosa, com freqüência não atende simultaneamente às exigências estruturais e superficiais. Para atender a estas demandas, opta-se pela produção de componentes revestidos. A escolha correta do processo de eposição bem como do material a ser depositado são decisivos nas características finais dos revestimentos. A técnica de produção de revestimentos por Plasma por Arco Transferido (PTA) é reconhecida por roduzir revestimentos de alta qualidade, densos e homogêneos, devido a características inerentes ao processo, como baixa diluição e distorção, excelente união metalúrgica, e grande flexibilidade devido à natureza particulada do material de adição. Esta flexibilidade permite uma gama enorme na escolha da composição química do revestimento. Os compostos intermetálicos, bem como materiais reforçados por estes ompostos vêm atraindo a atenção por apresentarem alta resistência mecânica à temperatura ambiente e, principalmente, por manter estas características inalteradas quando em presença de altas temperaturas. O sistema Nb-Al apresenta alguns compostos intermetálicos de grande interesse devido a sua elevada dureza e estabilidade térmica. O presente trabalho pretende desenvolver revestimentos soldados, de alta esistência e estabilidade térmica, através da deposição da mistura de pós elementares de Nb e Al pelo processo de soldagem PTA. O objetivo é produzir revestimentos constituídos pelos compostos intermetálicos b3Al e NbAl3, ou reforçados por estes. Parte-se da premissa que os pós elementares, quando fundidos, irão chegar na poça de fusão e se misturar, formando uma liga metálica, mesmo com a grande diferença de densidade entre os elementos Nb e Al. Demonstrou-se que é possível desenvolver aluminetos "in situ" pela deposição de misturas dos pós de Nb e Al. Os revestimentos apresentaram características semelhantes queles processados a partir da liga fundida e triturada. A reação exotérmica associada à formação de compostos intermetálicos tem como conseqüência elevadas diluições, porém, não foi identificada uma relação ireta entre a diluição e a dureza dos revestimentos. A exposição a 600 e 800ºC resultou em pequenas alterações, sugerindo que os revestimentos são estáveis a estas temperaturas. As características dos evestimentos Nb-Al são determinadas pelas fases desenvolvidas e sua distribuição.Abstract: Transformation industry needs for equipments withstanding even more aggressive environments have been imposing a better performance of materials. When high temperature is involved, as in etrochemical plants, requirements are even more demanding. Besides more expensive, frequently bulky components does not meet structural and surface demands. Coated components are a very good alternative to attend these requirements. The correct selection of deposition technique, as well as the material to be deposited, are decisive factors on final characteristics of coatings. Plasma Transferred Arc (PTA) technique s recognized for producing quality coatings, dense, presenting low dilution and distortion, excellent metallurgical bond, and high flexibility due to the particulate nature of the feeding material. This flexibility enables to produce a wide range of chemical composition coatings. Intermetallics compounds, as well as intermetallic reinforced materials are attractive due to their high mechanical resistance at room and high temperatures. Nb-Al system presents intermetallics compounds of great interest due to their high resistance and thermal stability. This work intends to develop welded coatings, presenting high resistance and thermal stability, rocessed by PTA technique, by the depositing mixtures of Nb and Al powders. It is aimed to produce coatings formed by the intermetallics Nb3Al and NbAl3, or reinforced by them. Considering that Nb and Al owders will reach the melting pool and mix forming an homogeneous liquid, despite the difference between their densities. This study showed that "in situ" aluminides development occurred during the deposition of mixtures of Nb and Al powders. Coatings exhibited similar features to the ones processed with a cast and grinded Nb-Al alloy. The exothermic reaction associated with the formation of the aluminide phase lead to ery high dilutions but, no direct relationship between dilution and hardness was identified. High temperature exposure at 600 and 800ºC resulted on minor changes suggesting that coatings exhibit a stable behavior. Features of Nb-Al processed coatings were determined by developed phases and their distribution.122f. : il. 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