Título

AVALIAÇÃO MICROESTRUTURAL DA LIGA TI-6Al-4V APÓS ENSAIO DE FLUÊNCIA

MICROSTRUCTURAL EVALUATION OF THE TI-6Al-4V ALLOY IN CREEP TEST

Autoria

Reis, Danieli Aparecida Pereira; Silva, Cosme Roberto Moreira da; Neto, Carlos de Moura; Barboza, Miguel Justino Ribeiro; Neto, Francisco Piorino; Almeida, Sergio Frascino M.de

DOI

10.5151/2594-5327-0328

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Resumo

A liga Ti-6Al-4V é normalmente utilizada na indústria aeronáutica e aeroespacial, principalmente para aplicações que requerem resistência em alta temperatura, como as palhetas de turbina. A afinidade do titânio por oxigênio é um dos principais fatores que limita a aplicação de suas ligas como material estrutural para altas temperaturas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a microestrutura da liga Ti-6Al-4V após ensaio de fluência. Zircônia estabilizada com ítria (8% peso) (YSZ) (Metco 204B-NS) com um recobrimento de ligação de CoNiCrAlY (AMDRY 995C) foram depositadas atmosfericamente via aspersão de plasma em um substrato de por Sulzer Metco. Testes de fluência com carga constante foram realizados com a liga Ti-6Al-4V ao ar e em atmosfera de nitrogênio em amostras não recobertas e em amostras recobertas a uma tensão de 56 MPa a 700°C. As análises fractográficas revelaram que o mecanismo predominante nas condições de ensaio apresentadas é caracterizado pela formação e coalescência de microcavidades com forma e tamanhos variados. As cavidades são onduladas em regiões de descontinuidades, como inclusões e possivelmente em pontos envolvendo empilhamento de discordâncias, cujas tensões localizadas induzem a formação de vazios como forma de aliviar a tensão local. O tamanho e a forma dos dimples são governados pelo número e distribuição de microcavidades nucleadas e pelo nível de tensões internas presentes no material.

 

Ti-6Al-4V is currently used in aeronautic and aerospace industry mainly for applications that require resistance at high temperature such as, blades for aircraft turbines and steam turbine blades. The titanium affinity by oxygen is one of main factors that limit the application of their alloys as structural materials at high temperatures. The objective of this work was evaluating the microstructure of the Ti-6Al-4V alloy in creep test. Yttria (8 wt.%) stabilized zirconia (YSZ) (Metco 204B-NS) with a CoNiCrAlY bond coat (AMDRY 995C) was atmospherically plasma sprayed on Ti-6Al-4V substrates by Sulzer Metco. Constant load creep tests were conducted with Ti-6Al-4V alloy in air and in nitrogen atmospheres in uncoated samples and in air in coated samples at stress level of 56 MPa at 700°C. The microstructural analyze show that the predominant mechanism in the test conditions was characterized by formation and coalescence of micro cavities with shape and size varieties. The cavities are corrugated in discontinue regions, like inclusions and points involving dislocation. The size and shape of dimples are governed by number and distribution of nucleated micro cavities and by stress internal level present in the material.

Palavras-chave

Liga Ti-6Al-4V; Recobrimento cerâmico; Fluência

Ti-6Al-4V alloy; Ceramic coating; Creep; Microstrutural analysis.