Análise do comportamento da oxidação isotérmica da superliga MAR-M246 em elevadas temperaturas

Abstract

Atualmente, os ambientes em que os materiais são expostos vêm se tornando cada vez mais agressivos, devido ao fato de serem submetidos em locais com elevada pressão e altas temperaturas, onde estão propensos e sofrer com o fenômeno da oxidação. Em virtude disso, novos materiais vêm sendo estudados a fim de serem adaptados a essas condições. Além disso, novas ligas metálicas estão sendo criadas e modificadas e ganhando cada vez mais espaço tanto comercialmente quanto cientificamente. As superligas são um grupo de materiais que possuem propriedades voltadas para aplicações que exigem alta resistência mecânica e à oxidação/corrosão. Esses materiais possuem diversos componentes nos mais variados teores. Atualmente, a superliga à base de níquel MAR-M246 é aplicada em rotores para turbo-compressores automotivos. Nos últimos anos, a resistência à oxidação em altas temperaturas e o conhecimento dos aspectos básicos durante a oxidação tornou-se um fator primordial para os requisitos de projeto e aplicação destes materiais. Por esses motivos, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o comportamento durante os ensaios de oxidação isotérmica a 800 e 1000 °C por até 240 horas da superliga MAR-M246. Os resultados evidenciaram pequenos teores de óxido nos ensaios a 800 °C e quantidades mais significativas nos ensaios a 1000 °C. Por fim, puderam-se observar oscilações nos valores de dureza das amostras oxidadas a 800 e 1000 °C, provavelmente devido à formação de óxidos complexos durante os ensaios de oxidação em diferentes condições.

Currently, the environments in which materials are exposed are becoming increasingly aggressive, due to the fact that they are submitted in places with high pressure and high temperatures, where they are prone and suffer from the phenomenon of oxidation. As a result, new materials have been studied in order to be adapted to these conditions. In addition, new metal alloys are being created and modified and gaining more and more space both commercially and scientifically. Superalloys are a group of materials that have properties for applications that require high mechanical resistance and oxidation/corrosion. These materials have several components in the most varied contents. Currently, the MAR-M246 nickel-based superalloy is applied to rotors for automotive turbochargers. In recent years, oxidation resistance at high temperatures and knowledge of the basic aspects during oxidation has become a key factor for the design and application requirements of these materials. For these reasons, the objective of this study was to evaluate the behavior during isothermal oxidation tests at 800 and 1000°C for up to 240 hours of the MAR-M246 superalloy. The results showed small oxide contents in the assays and 800°C and more significant quantities in the assays at 1000°C. Finally, it was possible to observe oscillations in the hardness values of the oxidized samples at 800 and 1000°C probably due to the formation of complex oxides during oxidation tests under different conditions.