Carlos Augusto Silva Oliveira

Tecnol. Metal. Mater. Min., vol.18, e2055, 2021

RESUMO A superliga de níquel GTD111 é comumente utilizada na fabricação de pás de turbinas a gás, destinadas a geração de energia e aplicações aeronáuticas. O presente estudo investiga o comportamento desta superliga “como fornecida” pelo fabricante e previamente tratada termicamente à fim de diminuir o tamanho de γ’ e transformá-lo de morfologia esferoidal para cuboide. As amostras foram envelhecidas em laboratório e por fim submetidas ao tratamento térmico de rejuvenescimento com o objetivo de recuperar a microestrutura degradada. Para cada condição foi avaliada a microdureza, tamanho e percentual de γ’, através de microscopia eletrônica de varredura. Para a etapa de envelhecimento é apresentado um estudo da taxa de coalescimento medida à partir dos resultados de laboratório e a taxa calculada com base na teoria do coalescimento de γ’. São apresentadas as duas equações que descrevem a cinética de coalescimento de γ’ deste estudo e realizado um comparativo com outros autores que estudaram a mesma superliga. Os resultados mostraram que as amostras com tratamento térmico de rejuvenescimento prévio têm menor taxa de coalescimento quando comparadas ao estado inicial proveniente do processo de fundição da pá.

The demand for high strength materials with improved corrosion resistance boosted the development of supermartensitic steels from conventional martensitic stainless steels The first alloys were designed with 11-13%Cr, extra-low carbon and nickel addition. More recently, experimental alloys with higher Cr (15-17%) and other ferritizing elements (Mo, W, Nb,…) were developed with the aim of obtain higher corrosion resistance in high chloride environments. In this work, the microstructure features of a new 17%Cr stainless steel were investigated.

Tempering is the final heat treatment applied to martensitic steels. In conventional martensitic stainless steels or in the newly developed supermartensitic grades, the mechanical properties are strongly influenced by tempering. In the present work, several tempering treatments were performed in a Ti alloyed supermartensitic stainless steel. Tensile mechanical properties, hardness and impact toughness were measured and correlated to microstructural features. Microstructural analysis was conducted in a field emission gun scanning electron microscope and also by magnetic measurements. The ductility parameters continuously increased with tempering temperature, while yield and ultimate strength decreased. Secondary hardening and temper embrittlement were observed by hardness and low temperature impact tests respectively, while tensile tests were not sensitive to these phenomena.