| Resumo : |
Ligas de Alta Entropia - LAE ou Ligas de Múltiplos Elementos Principais - LMEP surge como uma nova forma de projetar ligas, resultando em propriedades (mecânicas, elétricas, térmicas, magnéticas, etc.) especiais e microestruturas simples. Diferente das ligas convencionais que se baseiam em um ou dois elementos principais, as ligas de alta entropia contém no mínimo 5 elementos principais em proporções equiatômicas ou quase-equiatômicas. Neste trabalho, produziram-se três ligas refratárias de alta entropia - MoNbTa, NbTaTiZr e MoNbTaTiZr em forma de lingotes de 35 g em um forno a arco com atmosfera de argônio. Observou-se que todas as composições apresentaram parâmetros termodinâmicos de ? (diferença de tamanho atômico), ?Hmix (entalpia da mistura), ?Smix (entropia da mistura) e VEC (Concentração de Elétrons de Valência), dentro dos intervalos na qual preveem se a formação de solução sólida simples do tipo cúbica de corpo centrado (ccc). Verificou-se que a microestrutura dos lingotes bruto de fusão é dendrítica e análises por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectrometria de energia dispersiva (EDS), análise da estrutura cristalina por difração de raios X (DRX) revelaram que se trata de fato de duas fases ccc (ccc1 + ccc2) com valores diferentes nos parâmetros de rede. A estrutura ccc1 corresponde à região dendrítica e a ccc2 à interdendrítica. Verificou-se que os elementos de maior ponto de fusão, como o Ta, se concentram mais na dendrita, enquanto que elementos de pontos de fusão mais baixos, como o Zr e o Ti na região interdendrítica, justificando o aparecimento de dois parâmetros de rede. Pelo método de Rietveld e com o uso da equação de Willansom-Hall calculou-se o tamanho dos cristalitos e da microdeformação. Observou-se que o tamanho dos cristalitos aumenta da liga ternária para a quinária e para uma mesma composição, da dendrita para a interdendrita, indicando uma maior organização da estrutura cristalina nesta mesma sequência. A microdeformação obedeceu também a mesma sequência, isto é, aumentou da liga ternária para a quinária e da região dendrítica para a interdendrítica acompanhando o aumento da distorção da rede ? que aumenta com o aumento do número de elementos (das ligas analisadas). Diferentemente, a dureza não acompanhou o aumento do valor de ? como era de se esperar (maior delta, maior a distorção na rede cristalina) e sim, o ponto de fusão médio da composição, isto é, quanto maior o ponto de fusão médio, maior foi a dureza da liga, sendo de aproximadamente 500 HV, para a da liga ternária MoNbTa. A viabilidade de obtenção de ligas refratárias de alta entropia por fusão em forno foi comprovada com este trabalho e dentro dos parâmetros estabelecidos na literatura. |