Revestimento com múltiplas camadas de intermetálicos a base de Al-Ti sobre Ti-6Al-4V realizado por deposição direta de metal a laser (DLMD)

Abstract

O emprego de intermetálicos como revestimento de ligas de titânio pode promover melhorias no comportamento corrosivo e na resistência ao desgaste superficial, em ambientes agressivos. Particularmente, intermetálicos à base de titânio e alumínio apresentam elevada resistência à oxidação e elevada dureza. O presente projeto de pesquisa tem como objetivo geral o revestimento de múltiplas camadas de intermetálicos a base de Al-Ti sobre a liga Ti-6Al-4V pelo emprego da técnica de deposição direta de metal a laser (DLMD), a partir da deposição de pó de alumínio sobre o substrato metálico, avaliando as características do revestimento nas propriedades do substrato. Espera-se, a partir dos resultados obtidos, verificar a influência das múltiplas camadas na formação dos compostos intermetálicos, com a perspectiva de utilizar estes materiais revestidos em ambientes agressivos. Para isto, depositou-se pó de Al no substrato de Ti-6Al-4V, através da técnica de DLMD. Utilizou-se um laser de CO2, com potência fixa de 100 W, feixe com diâmetro focal de 0,16 mm, velocidade de processamento de 5 a 50 mm/s, e fluxo de gás argônio analítico 1.0 para proteção das amostras. Após o processamento, as amostras foram caracterizadas microestruturalmente através de MO, MEV, EDS e DRX. Para a análise térmica, foram empregadas caracterizações via termogravimetria (TG). Os resultados indicam formação de intermetálicos do tipo Al3Ti para todas as velocidades de processamento utilizadas, e a presença de uma camada contínua de intermetálico, que aumenta a fragilidade do material. O aumento da velocidade de processamento, assim como o aumento do número de camadas, promoveu a redução da espessura da camada contínua de intermetálico, portanto, a condição mais adequada foi a de 50 mm/s, que apresentou espessura média da camada contínua de intermetálicos 58% menor do que a espessura média das outras condições. Já as amostras processadas com as menores velocidades (5 e 15 mm/s) apresentaram trincas. O revestimento demonstra ter auxiliado na velocidade de reação à oxidação, através da análise térmica, sendo a amostra processada com 35 mm/s a mais adequada, por apresentar menor crescimento da taxa de variação de massa. Assim, a técnica de deposição direta de metal a laser (DLMD) se mostrou eficaz para a formação de intermetálicos em todas as condições empregadas, sendo as maiores velocidades as mais adequadas.