Investigação sobre métodos de rejuvenescimento de ligas metálicas amorfas e comparação de sua eficácia na liga Zr55Cu30Al10Ni5

• Autor(a) principal: Sturion, Luiz Henrique Chueire
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25519
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA; Ligas (Metalurgia); Substâncias amorfas; Metais - Propriedades mecânicas; Alloys; Amorphous substances; Metals - Mechanical properties

Ligas metálicas amorfas são aquelas que possuem estrutura atômica desordenada, cujos átomos ocupam posições randômicas, em contraposição aos metais cristalinos, cuja estrutura tem simetria translacional, com os átomos arranjados de maneira regular e periódica. Muito embora esta classe de materiais possua propriedades interessantes, como altos valores de dureza e tensão de escoamento, boa resistência à abrasão e corrosão dentre outras, sua aplicação em engenharia é limitada em função de sua intrínseca fragilidade, fruto de sua plasticidade limitada. Neste sentido, a compreensão acerca de técnicas de rejuvenescimento têm grande relevância, uma vez que podem aumentar a plasticidade destes materiais e, consequentemente, sua gama de aplicações. A partir destes pressupostos, propôs-se como objetivo do presente trabalho o estudo de técnicas selecionadas de rejuvenescimento de ligas metálicas amorfas e a comparação de resultados de sua aplicação encontrados para a liga Zr55Cu30Al10Ni5. Para tal, fez-se introdução inicial sobre bases teóricas a respeito das ligas metálicas amorfas e definiu-se o que é rejuvenescimento e quais são os indicadores de seu sucesso. Isso feito, definiu-se, com base na sua relevância e atualidade, cinco métodos de rejuvenescimento para serem abordados: (i) carregamento elastostático, (ii) torção em alta pressão, (iii) ciclagem térmica criogênica, (iv) irradiação iônica e (v) combinação de métodos, mais especificamente, de carregamento elastostático com ciclagem térmica criogênica. A execução e sucesso destas técnicas em rejuvenescer ligas metálicas amorfas foram demonstrados. Realizou-se análise comparativa destes métodos quando aplicados à liga Zr55Cu30Al10Ni5, sendo os resultados organizados em tabela que demonstra a variação percentual da entalpia de relaxação (ΔHrel), módulo de Young (E), dureza (H) e deformação de fratura em compressão (ε) em relação a cada método de rejuvenescimento, constatando-se o sucesso do rejuvenescimento para esta liga. Conclui-se que todas as técnicas conseguiram rejuvenescer a liga escolhida, que a técnica de torção em alta pressão teve a melhor relação percentual para as técnicas mecânicas, que a irradiação iônica teve resultados interessantes, mas que sua aplicação é difícil além da escala laboratorial e que a combinação de técnicas de carregamento elastostático e ciclagem térmica criogênica é a mais promissora, tanto em termos de resultados quanto em termos práticos.