Obtenção de liga de titânio Ti-10V-2Fe-3Al por metalurgia do pó para indústria aeroespacial

Abstract

Este estudo visa a produção da liga de Titânio Ti-10V-2Fe-3Al por metalurgia do pó, em virtude de sua elevada relação resistência mecânica/peso, atualmente uma das ligas da classe β mais utilizada em aplicações aeroespaciais. A obtenção de peças desta liga por metalurgia do pó pode contribuir para redução de custos devido à facilidades operacionais e elevado aproveitamento de matéria prima. Uma vez que teores de alumínio comumente levam à geração de porosidade Kirkendall, este estudo visa aumentar a densificação e reduzir a porosidade das amostras pela substituição de pós de alumínio elementar por pós pré-ligado de TiAl. Utilizando esta técnica, foram produzidas amostras onde a adição de pós de alumínio foi substituída por teores de 25 a 100% de pós de TiAl. Após as etapas de prensagem uniaxial e isostática a frio e sinterização a 1100°C e 1400º C, as amostras foram caracterizadas por MEV (Microscopia Eletrônica de Varredura) EDS (Espectrometria de energia dispersiva) e densidade. As amostras sinterizadas apresentaram microestrutura homogênea com alta densidade e uma tendência à redução da porosidade com o aumento do teor de TiAl nas amostras.This study aims at the production of titanium alloys Ti-10V-2Fe-3Al by powder metallurgy due to its high mechanical resistance/weight ratio, presently one of the class β alloys most commonly used in aerospace application. The process involves the use of powders under high pressure and temperature. Obtaining parts by powder metallurgy can contribute to reducing costs due to operational facilities and high utilization of raw materials. Since aluminum levels commonly lead to porosity generation Kirkendall, this study aims to increase the densification and reduce the porosity of samples by substitution aluminum powder from elemental Ti-Al preconnected. Using this technique, samples were produced where the addition of aluminum powder was replaced by levels of 25 to 100% of Ti-Al powder. After cold uniaxial and isostatic pressing and sintering at 1100°C and 1400ºC, samples were characterized by SEM (scanning electron microscopy), EDS (Energy Dispersive Spectrometry) and density analyses. Sintered samples present homogeneous microstructure and increased densification due to increased content of TiAl pre-alloyed powder.