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Imagem do mês de novembro: minientrevista com o autor.

quarta-feira, 19 de novembro de 2014 09:25

Na imagem que ilustra a página de novembro do calendário do Instituto Nacional de Engenharia de Superfícies, o microscópio óptico evidenciou a microestrutura da liga de titânio Ti-6Al-4V após receber um tratamento superficial com laser pulsado Nd-YAG em atmosfera de nitrogênio (nitretação por laser). Essa liga tem papel de destaque na indústria aeroespacial na confecção de componentes para uso em altas temperaturas. Entretanto, quando usado em temperaturas superiores aos 500 ºC, o material é mais propenso a sofrer um tipo de deformação conhecido como fluência (creep).

O autor da imagem, Adriano Gonçalves dos Reis, 37 anos, é graduado em Engenharia Química pela Escola de Engenharia de Lorena da Universidade de São Paulo (EEL-USP) e mestre em Ciências pelo Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA), no Programa de Engenharia Aeronáutica e Mecânica na área de Materiais e Processos de Fabricação. Possui mais de 15 anos de experiência na indústria atuando como engenheiro de processos e fabricação. Atualmente é aluno de doutorado e integrante do Grupo de Fluência do ITA.

Segue uma breve entrevista com o Adriano.

1. Comente os elementos visuais que compõem a imagem.

Esta imagem evidencia a microestrutura da zona fundida por laser, que consiste de uma fina e contínua camada de TiN seguida por um crescimento perpendicular de dendritas. As largas dendritas próximas da superfície correspondem ao TiN, e abaixo dessa estrutura, devido à diminuição da disponibilidade de nitrogênio, as dendritas correspondem ao TiN0,3. A fase da matriz entre as dendritas corresponde à martensita α'-Ti.

2. Conte-nos um pouquinho a respeito o contexto em que foi realizada a imagem.

O Grupo de Fluência do ITA, nucleado no ano de 2005 sob a coordenação do saudoso professor Carlos de Moura Neto, que foi o meu orientador de mestrado, trabalha no desenvolvimento de tratamentos térmicos e termoquímicos visando o aumento da resistência mecânica em temperaturas elevadas de materiais para aplicação aeroespacial. Uma das linhas de pesquisa do grupo é o estudo da liga Ti-6Al-4V, usada em turbinas aeronáuticas. O meu trabalho de mestrado consistiu na avaliação do comportamento em fluência da liga Ti-6Al-4V submetida a tratamento superficial de nitretação por laser. A imagem premiada foi obtida por microscopia óptica para avaliação da microestrutura formada na superfície. O tratamento a laser foi realizado na Universidade Politécnica de Madri (UPM) e os ensaios mecânicos foram realizados no ITA.

3. Comente brevemente os resultados do trabalho e suas perspectivas.

As amostras nitretadas superficialmente por laser apresentam maior resistência à fluência do que as amostras sem tratamento. Verificam-se, no material tratado, uma menor velocidade de fluência e um aumento do tempo de vida do material. Estes resultados abrem um novo campo de pesquisa para o Grupo de Fluência do ITA, que já tem um projeto de doutorado em andamento para determinação das condições ideais de nitretação por laser para obtenção de taxas de fluência ainda menores na liga Ti-6Al-4V.

4. Explique-nos em poucas palavras do que trata a nitretação por laser e por que essa técnica foi escolhida em seu trabalho.

O processo de nitretação por laser se enquadra dentro da técnica de laser surface alloying (LSA), que envolve o uso de uma intensa energia óptica do laser para fundir a superfície numa atmosfera contendo nitrogênio. Uma extensiva e rápida dissolução do nitrogênio ocorre na região fundida e são produzidas dendritas da fase de nitreto de titânio. Essa técnica a laser tem se destacado nas últimas décadas, devido a sua simplicidade e possibilidade de produzir camadas de proteção com o mínimo efeito no substrato, aumentando assim a resistência à fluência.

5. Gostaria de agradecer alguém que tenha ajudado na realização da imagem vencedora?

Este prêmio é dedicado à memória do professor Carlos de Moura Neto, pela dedicação ao longo de sua vida em prol do progresso da ciência no Brasil. Agradeço a todos os membros do Grupo de Fluência do ITA pela colaboração no desenvolvimento do trabalho.

Para contatar o Adriano: areis@ita.br

Mais detalhes sobre a pesquisa: dos Reis, Adriano Goncalves; Pereira Reis, Danieli Aparecida; de Moura Neto, Carlos; Ribeiro Barboza, Miguel Justino; Onoro, Javier.Creep behavior and surface characterization of a laser surface nitrided Ti-6Al-4V alloy.Materials Science & Engineering A, 577 (2013) 48-53. DOI:10.1016/j.msea.2013.04.042.

Fonte: Gerência de Comunicação do Instituto Nacional de Engenharia de Superfícies

Palavras-chave: 2014, adriano reis, Aplicações, divulgação científica, engenharia de superfície, engenharia de superfícies, imagens, indústria aeroespacial, Instituto Tecnológico de Aeronáutica, ITA, liga de titânio, nitretação por laser, prêmio calendário, resistência à fluência