AVALIAÇÃO DE REVESTIMENTOS DE LIGAS ALUMÍNIO-NÍQUEL RESISTENTES À OXIDAÇÃO EM ALTA TEMPERATURA

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Aluno de Iniciação Científica: Eduardo Henrique Costa (Pesquisa voluntária)

Curso: Engenharia Mecânica (MT)

Orientador: Ramón Sigifredo Cortés Paredes

Co-Orientador: Émillyn Ferreira Trevisani Olivio

Colaborador: Gustavo Bavaresco Sucharski

Departamento: Mecânica

Setor: Setor de Tecnologia

Área de Conhecimento: 30300002


RESUMO

Em diversos tipos de processos industriais são necessários materiais que resistam à oxidaçãoem elevada temperatura, como em turbinas a gás, torres de destilação, vasos de pressão entre outros equipamentos que possuam temperaturas de trabalho acima de 1000 °C. Um dos meios utilizados para criar essa proteção, é a deposição de revestimentos metálicos pelo processo de aspersão térmica. O processo consiste em fundir metal em uma pistola, por meio de chama ou arco elétrico, e em seguida, um fluxo de gás em alta velocidade, projeta as gotas de material, fundido ou aquecidas em estado de alta plasticidade contra a superfície a ser revestida. Ao se chocar contra a superfície, essas gotas se aglomeram e deformam na forma de panquecas uma sobre a outra, criando uma camada de material consistente sobre o substrato, com porosidade residual. No caso da resistência à oxidação, as ligas de NiAl são uma boa opção para esse tipo de aplicação devido à formação de uma camada protetora de alumina, um tipo de óxido de alumínio (Al2O3) que confere a liga a resistência à oxidação em alta temperatura. Além disso, essa liga possui um alto ponto de fusão, baixa densidade e alta dureza. Nesta pesquisa foram revestidas superfícies de aço inoxidável AISI 304 com duas misturas de pós de Al e Ni, pelo processo de aspersão a chama-pó, com pré e pós-aquecimento do substrato. Foram preparados corpos de provas com revestimentos de ~30µm, os quais foram submetidos a ensaios de oxidação exotérmica. Neste ensaio os corpos de prova foram submetidos ciclos térmicos dentro de um forno, com o objetivo de avaliar a estabilidade do revestimento e a taxa de oxidação. Após isso foram realizados testes de dureza Vickers, microscopia ótica e difração de raio-x. Os resultados observados mostraram que a liga realmente tem uma alta resistência à oxidação e alta resistência mecânica, comprovando que o processo de aspersão térmica a chama com NiAl pode ser utilizado para a aplicação de revestimentos resistentes à oxidação em altas temperaturas.

Palavras-chave: Aspersão térmica, Revestimento, Níquel Alumínio