Estudo do comportamento em fadiga da liga inconel 718 obtida por fusão seletiva a laser solubilizada e duplo envelhecida
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Tipo
Dissertação
Data de publicação
2025-02-10
Periódico
Citações (Scopus)
Autores
Cubi, Rafael Eringer
Orientador
Couto, Antonio Augusto
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Membros da banca
Helleno, André Luís
Terada, Maysa
Peres, Renato Meneghetti
Monteiro, Waldemar Alfredo
Terada, Maysa
Peres, Renato Meneghetti
Monteiro, Waldemar Alfredo
Programa
Engenharia de Materiais e Nanotecnologia
Resumo
O Inconel 718 (IN718) é muito utilizado na fabricação de componentes mecânicos de alto
desempenho, como peças e estruturas de turbinas de aviões. A manufatura aditiva (MA) é um
processamento que possibilita a construção de perfis complexos e tem sido cada vez mais
desenvolvida para os materiais metálicos. Este trabalho busca estudar o comportamento
mecânico em fadiga do IN718 obtido por MA e os fatores que possivelmente influenciam nesse
desempenho em decorrência do processamento. Para isto, foram fabricados corpos de prova e
amostras do IN718 pelo processamento de Fusão Seletiva a Laser (FSL). Também foram
fabricados corpos de prova e amostras advindos da metalurgia convencional (forjamento,
laminação e corte), para a comparação com o comportamento em fadiga padrão do IN718. Em
seguida foram feitos tratamentos térmicos de solubilização e de duplo envelhecimento
buscando homogeneizar e otimizar as fases presentes resultantes em ambos os processamentos.
As amostras obtidas por ambos os processamentos foram caracterizadas por microscopia óptica,
microscopia eletrônica de varredura (MEV), difratometria de raios X e microdureza Vickers.
Antes dos ensaios de fadiga, ensaios de tração também foram realizados para obtenção da
resistência máxima. Os ensaios de fadiga uniaxial foram feitos com célula de carga de 100 kN
e realizados com razão de carregamento de R= -1. Foram aplicadas diferentes tensões em
função da resistência a tração, sendo analisados 15 corpos de prova de MA e 12 de metalurgia
convencional. Por fim foram realizadas as análises das superfícies de fratura de ambas as
condições de processamento. Os resultados das amostras obtidas por manufatura aditiva
apresentaram alguns defeitos típicos do processamento de FSL e alguns aspectos diferentes das
de metalurgia convencional como o perfil dos grãos e quantidade de maclas. O resultado de
microdureza foi maior para a condição de MA mesmo sobre tratamento térmico similar ao de
via convencional. Apesar do maior limite de resistência à tração obtida pelo produto da MA em
relação ao de metalurgia convencional, o comportamento em fadiga foi inferior para a MA. A
curva S-N demonstrou grande inferioridade de resistência na evolução da resistência para
médias tensões. A análise das superfícies de fratura de cada condição de processamento
apresentou diferenças nas regiões de início, propagação e ruptura, que podem ser
correlacionados com os principais fatores para a diminuição da resistência a fadiga de produtos
da MA. Os resultados obtidos auxiliaram na conclusão da relação direta entre a diminuição da
resistência em fadiga e a quantidade de defeitos estruturais gerados pelo processamento de FSL.
Descrição
Palavras-chave
inconel 718 , manufatura aditiva , fadiga , duplo envelhecimento , fusão seletiva a laser , superliga de níquel