Title

DEVELOPMENT OF A SYSTEM TO CREEP TESTS IN CONTROLLED ATMOSPHERE

DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA PARA ENSAIO DE FLUÊNCIA EM ATMOSFERA CONTROLADA

Authorship

Reis, Danieli A. P.; Neto, Carlos Moura; Nono, Maria do Carmo A.; Barboza, Miguel J. R.; Silva, Cosme R. Moreira da; Neto, Francisco Piorino

Reis, Danieli A. P.

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Neto, Carlos Moura

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Nono, Maria do Carmo A.

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Barboza, Miguel J. R.

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Silva, Cosme R. Moreira da

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Neto, Francisco Piorino

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DOI

10.5151/2594-5327-16850

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Abstract

Because the harmful effect of the oxidation in structural materials at high temperatures was development a system to creep tests in controlled atmosphere using a conventional system to creep tests under constant load creep. The developed system was presented airtight and efficient, making possible the continuous gas flow during the test, not affecting the temperature and the load application system. Using the developed system it was studied the influence of the oxidation on creep of Ti-6Al-4V structural alloy under controlled atmosphere of argon, nitrogen and air at 500°C and 520 MPa. The creep tests presented coherent and reproductive and the system described can be used to realize creep tests in controlled atmospheres for diverse materials. The preliminary results had demonstrated that, for the alloy in question, the nitrogen atmosphere was most efficient in the increase of creep life.

Materiais com comportamento adequado em temperaturas elevadas e ambientes agressivos tornaram-se uma necessidade científica, tecnológica e economicamente viável nos dias de hoje. Estudos têm sido realizados independente de objetivos comerciais para o aprimoramento na obtenção de novas ligas e, principalmente, para a reavaliação de ligas comerciais já existentes, por meio da aquisição de dados em condições de maior severidade. Entretanto, o desenvolvimento de um sistema para ensaio de fluência em atmosfera controlada a partir de sistemas convencionais é um projeto inovador e representa um avanço no cenário tecnológico nacional e internacional, visto a necessidade de estudo da oxidação em materiais estruturais em temperaturas elevadas e ambientes agressivos, para que se possa avaliar o efeito do meio na resistência mecânica do material. Tendo em vista esta necessidade e no propósito de superá-la foi desenvolvido um sistema para ensaio de fluência em atmosfera controlada a partir de um sistema convencional de forno de fluência de tração por carga constante. O sistema desenvolvido apresentou-se hermético e eficiente, possibilitando o contínuo fluxo de gás durante o ensaio, não havendo comprometimento com a temperatura e com a movimentação do sistema. Com o sistema desenvolvido estudou-se a influência da oxidação na fluência da liga estrutural Ti-6Al-4V sob atmosfera controlada de argônio e nitrogênio a 500°C e 520 MPa. Os resultados de fluência obtidos apresentaram-se coerentes e reprodutivos podendo-se desta forma, utilizar o sistema descrito para realização de ensaios de fluência em atmosferas controladas. A atmosfera de nitrogênio foi mais eficiente na proteção da oxidação.

Keywords

Creep; Oxidation; Ti-6Al-4V.

Fluência; Oxidação; Ti-6Al-4V.