Projeto e caracterização de ligas multi-elementares

Desde a antiguidade a obtenção de ligas utiliza um ou dois metais base com adições de outros elementos para se obter propriedades de resistência, dureza e conformabilidade. Uma nova metalurgia vem surgindo na última década, onde novos processos e novas tecnologias nos permitem desenvolver ligas com o novo conceito de ligas de alta entropia. Esta pesquisa visa o desenvolvimento de ligas equiatômicas de alta entropia compostas de 6 a 9 elementos, tanto no sistema cúbico de corpo centrado quanto no cúbico de face centrada, seguindo as regras de Hume-Rothery, VEC – Elétrons na camada de valência, equivalente de cromo e equivalente de níquel, parâmetro de polidispersão e empacotamento atômico. Os materiais produzidos são testados, tendo suas propriedades físico-químicas e mecânicas avaliadas. Os elementos foram selecionados, pesados, homogeneizados, prensados, fundidos em forno a plasma e a arco elétrico. As amostras foram cortadas, embutidas e polidas, possibilitando a condução de ensaios de dureza Vickers, de onde se pode estimar a tenacidade à fratura, análise metalográfica, fluorescência, difração de raios-X, espectroscopia por energia dispersiva em microscópio eletrônico de varredura e ensaios de corrosão eletroquímica. De modo geral, as ligas preparadas atingiram valores de dureza acima de 800 HV, sendo que uma destas alcançou valores superiores à 2100 HV. A resistência à corrosão das ligas estudadas também mostrou se superior a materiais convencionais. Os objetivos desta pesquisa visam o desenvolvimento de novas ligas para aplicações inéditas ou alternativas a materiais como o metal duro (widia), ou mesmo substituir ferramentas diamantadas para corte e conformação.