| Resumo : |
No presente trabalho, foi investigada a fusão superficial em uma liga superelástica de NiTi com o uso de um laser Yb: (fibra) de alta potência. A influência desse processo nas modificações microestruturais, fases e precipitados presentes, e propriedades mecânicas também foi examinada, que podem ser de grande interesse para a indústria de processamento laser de materiais. O material de referência foi uma tira de NiTi de 3 mm de espessura com uma fase B2 austenítica homogênea e, para o processo de fusão superficial, foram aplicadas fluências de lasers de entrada de 17,5 J/mm2, 22,5 J/mm2, 35 J/mm2 e 45 J/mm2. A morfologia da estrutura e a composição química de diferentes regiões foram determinadas por microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de energia dispersiva e técnicas de difração de raios-X. As propriedades mecânicas como módulo de elasticidade e mapa de dureza foram determinadas por técnicas de nanoindentação e microindentação. O melhor acabamento superficial da zona de fusão foi observado pelas técnicas de microscopia na condição de 35 J/mm2, devido à excelente mistura dos elementos nos estágios liquido e semi-viscoso. Três regiões bem definidas (zona fundida, zona termicamente afetada, metal base) puderam ser observadas e as dimensões do tamanho do grão, largura e profundidade da poça fundida foram diretamente afetadas pela fluência do laser. A geometria da zona fundida pode ser controlada pela otimização dos parâmetros do laser. Altos valores de fluência do laser causaram volatilização preferencial do níquel, precipitação dinâmica de fases intermetálicas como Ti2Ni, Ni3Ti, Ni4Ti3 e solubilização do TiC na matriz, o que levou ao refinamento dos grãos. A alta fluência do laser na superfície do material mostrou-se uma técnica adequada para modificar propriedades mecânicas como dureza e módulo de Young, O maior valor obtido foi de 80 GPa, para a condição 35 J/mm2, e que este é 14,3 % maior do que o respectivo valor do material referência (ETTS = 70 GPa). |