Caracterização de revestimentos depositados por atrito da liga de Ti-6Al-4V e do titânio grau 1 sobre substrato de Ti-6Al-4V

Abstract

O processo de Deposição de Revestimentos por Atrito, ou mais comumente conhecido do inglês por Friction Surfacing, foi utilizado para a deposição de dois materiais consumíveis, a liga de Ti-6Al-4V e do titânio comercialmente puro grau 1, em barras redondas com diâmetro de 20 mm, sobre um substrato de 2 mm de espessura de Ti-6Al-4V. Foi avaliada a influência da velocidade de deposição e da velocidade de rotação do pino consumível na geometria do revestimento e nas propriedades mecânicas e metalúrgicas dos depósitos. Para a deposição foram realizados experimentos utilizando um equipamento de confecção própria pertencente ao Instituto HZG/WMP, com capacidade de aplicar força axial de 8 KN e torque de 60Nm. A qualidade dos revestimentos depositados foi avaliada através de uma caracterização da geometria do revestimento (espessura e largura) e da zona termicamente afetada por meio de macrografias através de microscopia ótica das seções transversais e micrografias em microscópio ótico, microscópio a laser e em microscópio eletrônico de varredura. As propriedades mecânicas foram avaliadas através de perfis de microdureza Vickers, ensaio de dobramento para avaliação da aderência do revestimento ao substrato e análise térmica. Os resultados indicaram que ambos os consumíveis podem ser depositados com sucesso sobre um substrato de Ti-6Al-4V utilizando diferentes valores de velocidades de deposição e de rotação, e que a espessura e a largura dos revestimentos, assim como a profundidade da zona termicamente afetada, são fortemente influenciadas por esses parâmetros. Para maiores velocidades de deposição e rotação os revestimentos apresentaram superfície mais homogênea, sem formação de defeitos na interface, além de uma boa aderência ao substrato. Os revestimentos exibiram uma microestrutura recristalizada dinamicamente, ultrapassando a temperatura de transição da fase β, e um aumento de dureza em relação ao metal de base foi notado.