ISSN 2594-5327
79º Congresso Anual da ABM - Internacional — Vol. 79 , num. 79 (2026)
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Resumo
A liga Ti-6Al-4V com revestimentos de barreira térmica (TBCs) são empregadas em pás de turbinas de aeronaves para fornecer proteção térmica, preservando as propriedades da liga, como resistência mecânica em altas temperaturas, resistência à corrosão e baixa densidade. A adesão eficaz dos TBC contribui para a proteção contra oxidação em temperaturas elevadas. Este estudo investiga a evolução microestrutural e o comportamento de oxidação cíclica da liga Ti-6Al-4V com TBC, que consistiu em uma camada de ligação NiCrAlY, uma camada de óxido termicamente crescido e uma camada de zircônia estabilizada com ítria (8YSZ), depositada por aspersão térmica a plasma (APS). Os testes de oxidação cíclica foram realizados em ar por 100 ciclos a temperaturas de 500, 600 e 800 °C, utilizando um forno automatizado. Cada ciclo consistiu em 60 minutos ao forno, seguidos por 10 minutos ao ar. As caracterizações foram realizadas por meio de microscopia óptica e eletrônica de varredura, e difração de raios X (DRX). Após os testes de oxidação, não houve delaminação o TBC, e o tamanho de grão do substrato aumentou progressivamente, com espessamento da microestrutura Widmanstätten. Ademais, a análise de DRX da superfície da amostra revelou que o óxido de zircônio foi a fase predominante. O TBC mostrou-se eficiente a proteção térmica cíclica em temperaturas intermediárias.
Ti-6Al-4V alloys with Thermal Barrier Coatings (TBCs) are employed in aircraft turbine blades to provide thermal protection while preserving alloys properties, such as high-temperature mechanical strength, corrosion resistance, and low density. Effective adhesion of TBC systems is a major factor responsible for severe degradation of coatings under service conditions. This study investigates the microstructural evolution and cyclic oxidation behavior of Ti-6Al-4V alloy coated with a TBC. The TBC consisted of a NiCrAlY metallic bond coat, a thermally grown oxide (TGO) layer, and a top coat of yttria-stabilized zirconia (8YSZ), deposited by atmospheric plasma spraying (APS). Cyclic oxidation tests were carried out in air for 100 cycles at temperatures of 500, 600, and 800 °C using an automated furnace. Each cycle comprised 60 minutes of exposure at the target temperature, followed by 10 minutes in air. Characterizations were performed using optical microscopy, scanning electron microscopy and X-ray diffraction analysis (XRD). After the oxidation tests, no TBC delamination was observed, while the substrate grain size increased progressively, accompanied by thickening of the Widmanstätten microstructure. Furthermore, XRD analysis of the sample surface revealed zirconium oxide as the predominant phase. The TBC demonstrated effective cyclic thermal protection at intermediate temperatures.
Palavras-chave
TBC, Ti-6Al-4V, Oxidação cíclica
TBC, Ti-6Al-4V, cyclic oxidation
Como citar
Takahashi, Renata Jesuina; Rodrigues, Bianca Costa; Soares, Luiz Felipe Pereira; Silva, Lucas Caetano da; Baldan, Renato; Reis, Danieli Aparecida Pereira.
Comportamento microestrutural da liga TI-6AL-4V Widmanstätten com TBC submetida à oxidação cíclica,
p. 3888-3896.
In: 79º Congresso Anual da ABM - Internacional,
São Paulo, SP - Brasil,
2026.
ISSN: 2594-5327, DOI 10.5151/2594-5327-44330
