Guia de Superligas: Níquel, Cobalto e Titânio

18) O que são superligas? Como são classificadas?

São ligas que apresentam uma ou mais propriedades muito acima das ligas convencionais. As superligas são classificadas segundo os elementos base que as constituem. As mais conhecidas são à base de Ni, Co e Fe.

19) Qual a principal fase endurecedora das ligas de níquel?

Fase gama (γ').

20) Qual o principal tratamento térmico responsável pelo endurecimento das ligas de níquel?

Tratamento térmico de envelhecimento.

21) Qual o efeito do Al e do Ti sobre as ligas de níquel?

A adição de Ti e Al é necessária para aumentar a resistência mecânica pela formação da fase gama (γ') coerente com a matriz.

22) Diferencie as ligas Tribaloys das Stellites quanto à microestrutura

Enquanto as ligas Tribaloys contêm a fase Laves, nas ligas Stellites os carbonetos são as principais fases endurecedoras.

23) Qual a importância do cromo para as ligas de cobalto?

Nas ligas Stellites, o cromo é o principal formador de carboneto e o elemento de liga mais importante na matriz, proporcionando maior resistência (como soluto) e resistência à corrosão e oxidação. Nas ligas Tribaloys, a adição de cromo está presente na fase de Laves e como solução sólida na matriz, aumentando a resistência à corrosão de ambas as fases e, consequentemente, do material como um todo.

24) Comente sobre a alotropia das ligas de cobalto

O cobalto metálico é normalmente constituído de duas formas alotrópicas com estruturas cristalinas diferentes: Hexagonal Compacta (HC) e Cúbica de Faces Centradas (CFC), sendo a temperatura de transição entre ambas de 722 K.

25) Comente sobre a influência da energia de falha de empilhamento nessas ligas

A dissociação de discordâncias com a menor energia de falha de empilhamento torna a liga mais dura. As falhas de empilhamento, além de endurecerem o material ao dificultarem o deslizamento cruzado e a movimentação de discordâncias, favorecem a formação de carbonetos ao atuarem como sítios para sua nucleação.

26) Quais as principais características das ligas de titânio?

• Alta resistência mecânica;
• Baixa densidade;
• Alta resistência à corrosão;
• Biocompatibilidade.

27) Comente sobre a resistência à corrosão desta liga

Apresenta alta resistência à corrosão, superior à do aço inoxidável na maioria dos ambientes, devido à formação de uma camada passivadora, sendo imune à água do mar.

28) Caracterize as fases alfa e beta das ligas de titânio

• Fase Alfa (α): Estrutura HC. Possui menor resistência mecânica, boa tenacidade e ductilidade, maior resistência à fluência, boa soldabilidade e não é endurecível por tratamento térmico.
• Fase Beta (β): Estrutura CCC. Possui alta resistência mecânica, alta dureza, excelente forjabilidade, é endurecível por tratamento térmico (solubilização seguida de envelhecimento) e apresenta boa soldabilidade.