Classificação das ligas Flashcards
Como são classificadas?
Titânio comercialmente puro (ligas α)–>Maior resistência à corrosão
Ligas quase α–>Vestígios de fase b (estabilizada por Fe que actua como refinador de grão –>Resistência à fluência
Ligas α+β–>Melhor combinação de propriedades (até 400 ºC
—>A estrutura pode ser modificada por tratamento térmico
–>Ligas β–>Ligas de alta resistência
Podem ser endurecidas por precipitação
Boa capacidade de conformação por deformação plástica
Ligas Titânio comercialmente puro
Rm e Resistência à corrosão
Aplicações
< resistência mecânica
> resistência à corrosão
Representa 20 % das aplicações das ligas de Ti
–>Placas e chapas para a indústria aeroespacial
–> Componentes para a indústria química
–>Arquitetura
Ligas α
Dureza
Como deve ser conduzida a deformação?
Como cresce fase alfa?
–>Dureza aumenta com o teor em soluto, endurecimento por solução sólida.
–>A deformação deve ser conduzida no campo α+β para limitar o crescimento de grão,
–>No entanto, a deformação é limitada devido à elevada velocidade de encruamento.
As Ligas Ti-2,5%Cu podem ser conformadas após a solubilização–>Endurecidas por precipitação
Exemplo: Ti-5% Al-2,5% Sn –>Baixo teor de intersticiais (ELI) –>Para aplicações criogénicas e em veículos espaciais.
Ti2,5% Cu endurecido por precipitação
Ti C.P. + 0,2% Pd –>alta resistência mecânica e à corrosão
Fase alfa cresce sob forma de agulhas a partir das FG
Ligas quase α
A que elementos estão ligadas ?
Teores em estabilizadores da fase beta?
Desenvolvidas para que aplicações?
Endurecimento ?
Resistência à fluência?
Aplicações até que Tª?
Ligadas ao Al e elementos neutros (Sn, Zr)
–>Baixos teores em estabilizadores da fase beta
–> Ligas forjadas, desenvolvidas para suportar temperaturas de serviço mais elevadas (pás das turbinas nas zonas de compressão).
–>Endurecimento por solução sólida.
–>Apresentam a melhor resistência à fluência de todas as ligas.
Aplicações a temperaturas até 600 ºC.
Ligas quase alfa - influencia do arrefecimento a partir do campo α+β e β
Arrefecida ao ar, a partir do campo alfa+beta
–>Boa resistência à fluência.
Fraca resistência à fadiga.
Arrefecida ao ar ou rapidamente a partir do campo beta
–>Boa resistência à fadiga
–> Pior resistência à fluência.
Ligas α+β
Qual é a liga mais usada?
Rm e capacidade de conformação em relação a fase α
O que permite estabilização da fase β
Arrefecimento ao ar a partir de α+β e β
Ti-6Al-4V –>Liga mais utilizada - Representa 70% das aplicações das ligas de Ti.
Ligas com melhor resistência mecânica e capacidade de conformação por deformação que as ligas α, mas com perdas da resistência à fluência acima de 400 ºC.
A estabilização da fase β permite a utilização de tratamentos térmicos para modificar estrutura e propriedades.
Arrefecimento ao ar a partir de α+β –>Menos grõs equaxiais de alfa
Arrefecimento ao ar a partir de β–>Só agulhas de alfa
Tratamentos térmicos a+b
Como fazer uma têmpera?
Arrefecimentos rápidos e lentos
Aquecimento até fase β e arrefecimento rápido
Ms e Mf variam com teor em V
–>Arrefecimento lento para formar plaquetas de a
–>Arrefecimentos rápidos para formar martensite
(endurecimento não comparável ao dos aços)
Estado em que ligas α+β são utilizadas maioritariamente? Porque?
As ligas α+β são mais utilizadas no estado recozido
porque, apesar da inferior resistência, apresentam
superior resistência à fadiga e maior estabilidade a alta
temperatura.
No estado recozido a dureza aumenta com o teor em elementos de liga e % de fase β.
Tratamentos térmicos das ligas α+β –>Recozimentos campo β –>Arrefecimento rápido para formar martensite
α’+ α’’
O que acontece com aumento do teor em soluto?
Arrefecimento rápido para formar martensite
α’+ α’’
Com o aumento do teor em soluto:
A dureza máxima da estrutura martensítica é obtida quando Mf atinge a T.A
Após o máximo, a dureza diminui com o aumento da fase 𝞫retida até que Ms atinge a T A
A fase 𝞫 torna se estável à temperatura ambiente e, com o aumento do teor em soluto, a liga endurece por solução sólida
Tratamentos térmicos das ligas α+β –>Recozimentos campo β –>Arrefecimento rápido para formar martensite
e envelhecimento para obter estrutura fina α+β
As ligas com 100 % de β após arrefecimento rápido são as que apresentam maior endurecimento durante o envelhecimento.
A formação e decomposição da martensite ou da fase β metaestável dá origem a estruturas finas α+β .
Ligas 𝜷 e quase 𝜷 –>Alta Resistência
Ms inferior à TA
Apresentam maior resistência mecânica e à fadiga do que as ligas –> são utilizadas em componentes sujeitos a tensões de trabalho elevadas, por exemplo
o trem de aterragem e molas são atualmente fabricados com Ti 15V 3Cr 3Al 3Sn e
Ti 3Al 8V 6Cr 4Mo 4Zr,
enquanto as ligas Ti 10 V 2 Fe 3 Al e as Ti 35 V 35 Cr são aplicados em peças de fuselagem
Arrefecimento rápido campo 𝜷 , envelhecimento e revenido
Arrefecimentos rápidos do campo 𝜷 resultam numa microestrutura composta por 𝜷 metaestável e martensite –>Endurecimento baixo
Envelhecimento para obter alta resistência mecânica–>
elevada fracção volúmica der precipitados muito finos –>Elevada Rm
Durante o revenido, a martensite dá origem à formação de precipitados finos de fase 𝜷 e Ti 2 Cr (elevada resistência).
TT típico de ligas 𝜷
Solubilização a 750-775 ºC ,
Arrefecimento rápido,
Envelhecimento a 475 ºC durante 24 ou mais horas.
O que faz adição de elementos estabilizadores da fase 𝜷
Promovem transformação eutectoíde
