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Benefícios da aplicação de revestimentos em aerofólios de turbinas de alta pressão.Reinaldo Pereira da Silva 30 August 2010 (has links)
Sistemas mecânicos propulsivos, como as turbinas a gás estacionárias, operam em elevadas pressões (da ordem de 30 atm) e temperaturas (800C). Estes dois parâmetros são fundamentais no rendimento de motores térmicos que hoje exige uma demanda em aumentar e melhorar as condições destes motores para operarem em regimes de temperatura e pressão ainda mais elevados. Neste tipo de motores (turbinas a gás) coexistem sofisticados sistemas de refrigeração e revestimentos do tipo barreiras térmicas, as assim chamadas TBCs, os quais permitem que as superligas que compõem os componentes do motor possam responder adequadamente às solicitações mecânicas e térmicas durante a operação da turbina. A utilização dos revestimentos de barreiras térmicas, em conjunto com sistemas de refrigeração, permite que estes engenhos operem em temperaturas acima da temperatura de fusão de alguns dos metais das superligas que compõem os elementos do motor, que são da ordem ou superiores a 250C. Como exemplo pode-se citar os primeiros estágios de palhetas de turbinas de alta pressão. Além disso, o emprego destas barreiras térmicas, reduzem a temperatura de trabalho do metal, e como resultado há um aumento da vida útil dos componentes do motor . Durante a operação, as palhetas das turbinas a gás são expostas a tensões térmicas e processos de oxidação e corrosão a altas temperaturas pelos gases provenientes da câmara de combustão do motor. Para proporcionar proteção contra a oxidação e corrosão das super ligas que compõem estas palhetas, entre outros componentes do motor, são aplicadas barreiras térmicas sob a forma de depósitos de filmes finos ou, de outra forma, interdifusão metálica. Por exemplo, a difusão de alumínio metálico na superliga é atualmente um dos processos mais empregados na formação desta barreira tendo sido estimado que o produto da reação do alumínio com o níquel da superliga, denominado Aluminide, é utilizado em cerca de 80% dos perfis aerodinâmicos destes motores revestidos. Os componentes mecânicos destas turbinas são ligas de titânio, denominadas superligas. Estas ligas contém níquel em sua estrutura que reagem com o alumínio formando NiAl. Aumentando, desta forma, a atividade do alumínio, que é o elemento fonte para a camada protetora de alumina (Al2O3) na superfície do componente da turbina. Convencionalmente, a difusão do revestimento do aluminide é formada pelo processo de cementação em caixa, onde um pacote contendo alumínio metálico, finamente dividido (pó), reage à alta temperatura com o próprio componente da superliga (Ni). Normalmente, forma-se um revestimento exterior a região inter-metálica ?-NiAl e uma inter-difusão na região de interface do revestimento/substrato. O objetivo deste trabalho de pesquisa consiste em investigar os benefícios da aplicação de duas camadas de revestimento do tipo difusão de alumínio pela superliga nas palhetas de alta pressão de turbinas aeronáuticas com o propósito de reforçar a resistência das ligas formadas, a base de níquel, aos processos de oxidação e a corrosão à altas temperaturas e pressão, e desta forma, estimar a vida útil destes motores aeronáuticos. Como resultado, observou-se que a duplicação da espessura da barreira térmica em amostras de aerofólios a base de uma liga denominada IN-738, submetidas a teste de vôo em um mesmo motor, retiradas para análise após 25.000 horas de operação, praticamente não houve corrosão da peça. O aerofólio assim revestido não apresentou formas de desgaste na sua superfície, apesar de ter apresentado uma diminuição da espessura.
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Estudo do comportamento em fluência do inconel 718 para aplicação em turbinas a gásKarina Martinolli dos Santos 05 December 2011 (has links)
A busca por soluções energéticas mais eficientes e, em alguns casos, capazes de gerar autonomia nos diversos tipos de setores industriais tornou-se uma tendência mundial na atualidade. Neste cenário, as turbinas a gás são uma boa alternativa para geração de energia. Os principais componentes de uma turbina a gás são: compressor, câmara de combustão e turbina. Os materiais utilizados na entrada turbina são expostos grandes carregamentos mecânicos e a um escoamento continuo de gases, que apresenta elevadas temperaturas. Essas condições fazem com que os componentes estejam susceptíveis a falhas mecânicas. A fluência é uma dos mecanismos de falha mais comuns que reduz significativamente a vida do componente. O efeito da fluência é altamente dependente das condições de operação do motor, seu modo de operação e também dos parâmetros e detalhes de projeto da seção criticamente mais quente. O estudo de materiais que apresentam boa resistência à fluência é fundamental o projeto tanto aerotermodinâmico quanto o estrutural; por esse motivo, o objetivo deste trabalho é estudar a superliga Inconel 718, nos seus aspectos de análise metalúrgica, para aplicação em turbinas a gás.
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Influência da dinâmica dos mancais na resposta vibratória de uma turbina aeronáutica de 5-kN de empuxoGeraldo Creci Filho 05 March 2012 (has links)
Este trabalho apresenta uma investigação numérica sobre o comportamento rotodinâmico do conjunto rotativo de uma turbina aeronáutica de 5 kN de empuxo. Além da caracterização de dinâmica de rotores, várias análises de integridade estrutural foram realizadas nos principais componentes mecânicos da turbina aeronáutica a fim de assegurar um funcionamento livre de falhas. O eixo do conjunto rotativo é sustentado por um mancal dianteiro composto por um rolamento de esferas do tipo deep groove e, também, por um mancal traseiro do tipo squeeze film damper. Ambos os mancais foram projetados de modo a conferir apropriadas características de rigidez e amortecimento ao conjunto rotativo. Três folgas radiais para o squeeze film damper foram analisadas a fim de se definir a melhor configuração do mancal traseiro, levando-se em consideração todo o restante da máquina rotativa. Foi observado que a folga radial do squeeze film damper e a viscosidade do óleo de lubrificação afetam fortemente o desempenho do mancal traseiro. O comportamento rotodinâmico do conjunto rotativo foi caracterizado em função dos coeficientes dinâmicos de rigidez e amortecimento dos mancais. Problemas de vibração no conjunto rotativo foram evitados e os desenhos dos principais componentes mecânicos da turbina aeronáutica foram liberados para a fabricação.
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Desenvolvimento de uma ferramenta computacional 1-D para uso em projeto de turbinas a vaporFábio Santos Nascimento 16 March 2012 (has links)
O presente trabalho trata do projeto aerotermodinâmico de turbinas a vapor de múltiplos estágios baseado em uma abordagem de técnicas de modelamento unidimensional. Um programa computacional foi desenvolvido para projeto preliminar de turbinas a vapor de múltiplos estágios escritos em linguagem FORTRAN 90, visando à redução do tempo de projeto preliminar, a independência de programas comerciais e o acesso ao código fonte para modificar e implementar novos modelos para melhorar o potencial da ferramenta de projeto. Uma revisão dos principais tipos de turbinas a vapor, seus ciclos termodinâmicos, principais componentes, funcionamento básico e os mecanismos de perdas envolvidos são apresentados. A metodologia de cálculo empregado no projeto preliminar da turbina a vapor e a implementação do International Association for the Properties of Water and Steam (IAPWS) são apresentadas, para o cálculo das propriedades termodinâmicas, assim como do critério de vórtice livre e o modelo de perdas desenvolvido por Dunham e Came. Os resultados do programa computacional desenvolvido foram comparados com os resultados do programa comercial desenvolvido pela CONCEPTS NRECTM, AXIAL. A comparação foi realizada para uma turbina a vapor de um estágio e uma turbina a vapor de dois estágios. A análise comparativa foi feita na linha media e mostrou que os resultados do programa computacional desenvolvido estão próximo dos valores calculados pelo programa comercial com desvios e diferenças aceitáveis devido à diferente metodologia, procedimento numérico e calibração do modelo de perdas entre os mesmos.
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Avaliação da aplicabilidade de turbinas a gás em usinas termoelétricas no Brasil.Ricardo Salgado Martins 00 December 2000 (has links)
A utilização de turbinas a gás no Brasil sempre foi pensada como uma condição necessária para o desenvolvimento local de indústrias ligadas a estas máquinas e, em decorrência, a necessidade de formação de mão-de-obra especializada se fez necessário. Neste particular, o CTA/ITA deve ter atuação importante. Os aspectos técnicos de turbinas a gás aeronáuticas têm sido tratados há décadas pelo CTA. No entanto, aplicações industriais, em específico para a geração de energia elétrica, somente agora estão sendo objeto de estudo dada a necessidade premente do setor elétrico em aumentar a participação de usinas térmicas no parque nacional. O processo de reestruturação do setor elétrico brasileiro contempla a redução do papel do Estado nas ações empresariais. Novos entes e regras foram criados com o intuito de garantir um conjunto de normas capaz de conduzir a expansão do sistema por meio de investimentos feitos pela iniciativa privada. Esta reestruturação afetou diretamente todos os projetos do setor, em especial, criando diversas oportunidades para os projetos de geração termoelétrica. Com efeito, estas oportunidades geraram um enorme mercado para as usinas movidas a gás natural, em virtude de uma série de vantagens que o combustível oferece. Sendo assim, métodos que sejam capazes de avaliar o desempenho de investimentos em usinas termoelétricas tornaram-se uma ferramenta crucial na atual etapa do processo. Neste sentido, o presente trabalho é uma contribuição adicional para a ciência de aplicação com a definição de uma metodologia capaz de avaliar riscos envolvidos na construção e operação de uma usina termoelétrica, medir os mais importantes e apresentar os seus efeitos sobre um determinado projeto em análise. Entre os diversos tipos de risco aos quais um projeto de uma usina termoelétrica está exposto, dois foram selecionados e seus impactos podem ser medidos pela presente metodologia: o risco mercadológico, avaliado pela volatilidade do preço spot da energia elétrica, e o risco de uma falha prolongada dos equipamentos com lapso de tempo superior a um mês. A metodologia proposta aplica-se na avaliação de novos projetos, como as modernas usinas movidas por turbinas a gás para atendimento de potência em horários de ponta ou para as usinas movidas a ciclos combinados operando em horários de base. Adicionalmente o modelo pode ser aplicado para a análise da repotencialização de antigas unidades geradoras a vapor. Algumas das aplicações desta metodologia podem ser verificadas no corpo deste trabalho, demonstrando o poder da ferramenta de análise de risco quando aplicada na análise de empreendimentos termoelétricos que estejam operando no sistema elétrico interligado brasileiro.
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Projeto e análise de desempenho de turbinas axiais de vários estágios com geometria variável.Genival Sena de Jesus 00 December 2003 (has links)
Este trabalho analisa o projeto de uma turbina axial, de vários estágios, de geometria variável. Apresenta uma metodologia para projeto e estimativa de desempenho no ponto de projeto, utilizando o modelo de perdas desenvolvido por Kacker e Okapuu. É apresentada uma metodologia para o estudo do desempenho dessa turbina quando são variados os ângulos de montagem dos estatores. Foram desenvolvidos dois programas de computador para a realização dos cálculos, validados com dados de literatura. Os resultados obtidos através dos programas de computador são quantitativamente coerentes com os dados de literatura e, no caso de geometria variável, estão qualitativamente corretos.
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Análise termodinâmica e econômica da aplicação de ciclo combinado à repotenciação de centrais nucleares PWRRodrigues, Claudio Lima January 2017 (has links)
Orientador: Prof. Dr.Antônio Garrido Gallego / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Energia, 2017. / Atentando-se à diversificação da matriz energética, expansão da oferta de energia e a aproximação do fim da vida útil de usinas nucleares, como Angra I, planejado para 2025, este trabalho apresenta um estudo de repotenciação de usinas nucleares PWR (Pressurized Water Reactor). A estratégia de repotenciação utilizada baseou-se na combinação da usina nuclear com turbinas a gás, compondo um arranjo similar aos ciclos combinados tradicionais, mas que utiliza energia nuclear e do gás natural paralelamente. A conexão entre as duas fontes ocorre por meio de caldeiras de recuperação, que utilizam os gases de exaustão das turbinas a gás para geração de vapor, que é utilizado na usina nuclear, o que possibilita a redução da potência térmica do reator. Efetuaram-se análises de energia nos ciclos propostos e constatou-se que os ciclos podem atingir eficiências energéticas entre 44% e 46%, no caso de ciclos que ultrapassam a potência nominal da antiga usina nuclear, e eficiências energéticas por volta de 39% no caso de ciclos com potência limitada à da antiga usina nuclear. Também foi possível avaliar qualitativamente as configurações que exigiriam menores modificações na usina nuclear. Foi realizada análise econômica onde estimou-se o custo de geração de energia elétrica dos ciclos propostos, obtendo 69,5 US$/MWh, que foi menor que o custo de uma nova usina a gás natural (80,8 US$/MWh) e uma nova usina nuclear (110,9 US$/MWh). Entretanto, os ciclos de repotenciação apresentaram custo de energia maior do que a possibilidade de extensão da vida útil de usinas nucleares por meio de investimentos em trocas de equipamentos e programas de manutenção (36,2 US$/MWh - Extensão das operações LTO ¿ do inglês: Long Term Operation). / Considering the diversification of the energy matrix, expansion of the energy supply and the approximation of the end of life of nuclear power plants, such as Angra I, planned for 2025, this work presents a repowering study of PWR (Pressurized Water Reactor). The repowering strategy was based on combination of the nuclear power plant with gas turbines, composing an arrangement like traditional combined cycles, but utilizing nuclear and natural gas in parallel. The connection between the two sources occurs through recovery boilers, which use the exhaust gases from gas turbines for steam generation, which is used in the nuclear power plant, which allows the reduction of the reactor thermal power. Energy analyzes were carried out in the proposed cycles and it was found that the cycles can achieve energy efficiencies between 44% and 46% in the case of cycles exceeding the nominal power of the former nuclear power plant, and energy efficiencies around 39% in the case of cycles with power limited to that of the old nuclear power plant. It was also possible to qualitatively evaluate the configurations that would require minor modifications at the nuclear power plant. An economic analysis was carried out to estimate the cost of generating electricity from the proposed cycles, obtaining 69.5 US$/MWh, which was lower than the cost of a new natural gas plant (80.8 US$/MWh) and a new nuclear power plant (110.9 US$/MWh). However, the repowering cycles had a higher energy cost than the possibility of extending the life of nuclear power plants through investments in equipment exchanges and maintenance programs (36.2 US$/MWh, LTO - Long Term Operation).
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Desenvolvimento e produção de compósitos de matriz cerâmica baseado em zircônia-titânia reforçado com óxido de terra-rara para revestimento do sistema de exaustão de turbina aeroespacialGOMES, Natasha Lopes 26 February 2016 (has links)
Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-08-04T12:41:31Z
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Previous issue date: 2016-02-26 / FACEPE / A indústria aeroespacial é um setor que contribui significativamente para o
desenvolvimento econômico e social de alguns países. A confiabilidade e a
disponibilidade de seus equipamentos são uma preocupação constante, uma vez que
estes operam a temperaturas elevadas. Dentre os equipamentos que mais falham
prematuramente devido à temperatura, destacam-se os bocais de exaustão das turbinas a
gás, compostos por um conjunto de ligas à base de níquel ou à base de cobalto. No
entanto, os fabricantes de turbinas tem demonstrado um maior interesse no uso de
compósitos cerâmicos para revestimento nas seções quentes, devido sua maior
capacidade de suportar altas temperaturas e exigência de menor refrigeração do ar. Mas
a fragilidade intrínseca das cerâmicas é ainda um fator limitante para o uso destes
materiais em estruturas mecânicas e aplicações industriais. Para reduzir fragilidade e
aumentar resistência mecânica e tenacidade, normalmente as cerâmicas são reforçadas
com incorporação de aditivos. Estudos vêm sendo realizados acerca da utilização da
zircônia incorporada com outros óxidos, pois em comparação com outros cerâmicos, a
zircônia tem propriedades mecânicas superiores, tais como alta resistência mecânica,
estabilidade química e boa tenacidade à fratura. Neste trabalho foram produzidos
compósitos cerâmicos zircônia-titânia (ZrO2-TiO2) reforçados com um óxido de terra
rara, lantânio (La2O3), variando o teor de TiO2 em 5%, 10%, 15% e 20% e o teor de
La2O3 em 5%, 7% e 10%. Os compósitos foram produzidos por processo
termomecânico e sinterizados à 1385°C. Posteriormente, foram caracterizados quanto à
estrutura, microestrutura e propriedades mecânicas através de difração de raios X,
densidade relativa, microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura,
espectroscopia de energia dispersiva e microdureza Vickers. A microestrutura do
material sinterizado revelou uma boa homogeneidade em distribuição e tamanho de
partículas, e a microdureza Vickers mostrou que o compósito com 15% de TiO2 e 10%
de La2O3 obteve um melhor resultado, indicando que este possui boas propriedades
físicas que apontam para uma possível aplicabilidade. No entanto, é necessário avaliar
outras propriedades mecânicas a fim de garantir sua utilização como revestimento
cerâmico de exaustores de turbinas a gás aeroespaciais. / The aerospace industry is a sector that contributes significantly to the economic and
social development of some countries. The reliability and availability of your equipment
is a constant concern, since they operate at high temperatures. Among the equipment
more fail prematurely due to temperature, we highlight the exhaust nozzles of gas
turbines, comprising a set of nickel based alloys or cobalt-based. However, turbine
manufacturers have shown an increased interest in the use of ceramic composite coating
on hot sections due to their greater ability to withstand high temperatures and requiring
less cooling air. But the intrinsic brittleness of ceramics is still a limiting factor for the
use of these materials in mechanical and industrial applications structures. To reduce
brittleness and increase strength and toughness, typically ceramics are reinforced by
incorporation of additives. Studies have been conducted on the use of zirconia
incorporated with other oxides, as compared to other ceramic, zirconia has superior
mechanical properties such as high mechanical strength, chemical stability and good
fracture toughness. In this work we were produced composite ceramic zirconia-titania
(ZrO2-TiO2) reinforced with a rare earth oxide, lanthanum (La2O3), varying the TiO2
content of 5%, 10%, 15% and 20%, and the La2O3 content 5%, 7% and 10%. The
composites were produced by thermomechanical process and sintered at 1385 ° C.
Later, they were characterized as to structure, microstructure and mechanical properties
through X-ray diffraction, relative density, optical microscopy, scanning electron
microscopy, energy dispersive spectroscopy, and microhardness. The microstructure of
the sintered material showed a good homogeneous distribution and particle size, and
Vickers microhardness showed that the composite with 15% TiO2 and 10% La2O3
obtained best results, indicating that it has good physical properties which indicate a
possible applicability. However, it is necessary to assess other mechanical properties to
ensure their use as ceramic coating aerospace gas turbine exhaust.
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Processamento e caracterização de novas ligas à base de Nb-Ti para aplicações em turbinas aeronáuticas / Processing and characterization of new Nb-Ti based superalloys for aeronautical turbines applicationsCury, Paula Letícia Corrêa de Toledo 15 December 2017 (has links)
Durante as últimas décadas, um dos desafios da indústria aeroespacial é em relação ao aumento da eficiência dos motores de turbinas a gás. A eficiência dos motores é limitada principalmente pela temperatura dos gases de combustão, que não pode ser aumentada devido às limitações intrínsecas relacionadas ao uso das superligas à base de Ni nas partes quentes da turbina, onde as temperaturas podem atingir valores acima de 1000 °C. Este trabalho visa caracterizar novos materiais do sistema Nb-Ti para aplicações aeronáuticas, materiais de baixa massa específica que podem substituir as superligas de Ni. As ligas foram produzidas através de fusão a arco, tratadas termicamente a 1200 °C durante 48 h e expostas a temperaturas semelhantes às encontradas na seção de baixa pressão de um turborreator. Os materiais foram caracterizados em termos de composição química, propriedades mecânicas e microestrutura. Foram utilizadas as seguintes técnicas: difração de raios; microscopia eletrônica de varredura, espectrometria de raios X por energia dispersiva e Microscopia Eletrônica de Transmissão. A caracterização microestrutural revelou que as ligas expostas a 1000 °C durante 168 h apresentam uma microestrutura de duas fases composta principalmente de uma matriz ?0-BCC (Nb/Ti) com precipitados de uma segunda fase rica em titânio. Microestruturas de duas fases também foram observadas para as ligas expostas a 800 °C durante 168 h, na qual uma matriz ?0-BCC (Nb/Ti) com precipitados de uma segunda fase identificada como O2-Ti2NbAl foi observada. As ligas estudadas apresentaram massa específica inferior às superligas à base de Ni normalmente utilizadas na indústria aeronáutica. Em termos de propriedades mecânicas, as amostras expostas e testadas a 1000°C apresentaram valores baixos de resistência à compressão (100 MPa) quando comparado as amostras expostas e testadas a 800 °C (565 MPa). Pelos resultados de oxidação observou-se uma maior resistência a oxidação das ligas testadas a 800 °C, porém tanto a 1000 °C como a 800 °C não houve a formação de um filme protetor. / During the last decades, one of the challenges in the aerospace industry is with respect to increase the efficiency of gas turbine engines. The efficiency of the engines is a function of temperatures of the fluel gas, which cannot be increased because of intrinsic limitations related the use of Ni-based superalloys in the hot parts, where temperatures can reach values above 1000 °C. This work aims to investigate new materials in the Nb-Ti system, with low-density materials that may substitute Ni superalloys. The alloys were processed via arc melting, heat treated at 1200°C for 48h and exposed at temperatures similar to those encountered at the low-pressure section in a turbojet engine. The materials were characterized in terms of chemical composition, mechanical properties and microstructure. The following techniques have been used: X-ray diffraction; Scanning Electron Microscopy; Energy Dispersive X-ray Spectrometry and Transmission Electron Microscopy. The microstructural characterization have revealed that the alloys exposed at 1000 °C for 168 hours present a two-phase microstructure composed mainly of a ?0-BCC (Nb/Ti) matrix with precipitations of a second phase rich in titanium. Two-phase microstructures were also observed for the alloys exposed at 800 °C for 168 hours, where a ?0-BCC (Nb/Ti) matrix is observed with precipitates of a second phase identified as O2-Ti2NbAl. The studies alloys reported a lower density when comparing with the Ni based superalloys normally used in the aeronautical industry. In terms of mechanical properties, specimens exposed and tested at 1000 °C showed lower values of compressive strength (100 MPa) than those exposed and tested at 800 °C (565 MPa). The oxidation results allowed to observe a higher oxidation resistance of the alloys tested at 800 °C, however there was no protective film formation at 1000 °C as at 800 °C.
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Processamento e caracterização de novas ligas à base de Nb-Ti para aplicações em turbinas aeronáuticas / Processing and characterization of new Nb-Ti based superalloys for aeronautical turbines applicationsPaula Letícia Corrêa de Toledo Cury 15 December 2017 (has links)
Durante as últimas décadas, um dos desafios da indústria aeroespacial é em relação ao aumento da eficiência dos motores de turbinas a gás. A eficiência dos motores é limitada principalmente pela temperatura dos gases de combustão, que não pode ser aumentada devido às limitações intrínsecas relacionadas ao uso das superligas à base de Ni nas partes quentes da turbina, onde as temperaturas podem atingir valores acima de 1000 °C. Este trabalho visa caracterizar novos materiais do sistema Nb-Ti para aplicações aeronáuticas, materiais de baixa massa específica que podem substituir as superligas de Ni. As ligas foram produzidas através de fusão a arco, tratadas termicamente a 1200 °C durante 48 h e expostas a temperaturas semelhantes às encontradas na seção de baixa pressão de um turborreator. Os materiais foram caracterizados em termos de composição química, propriedades mecânicas e microestrutura. Foram utilizadas as seguintes técnicas: difração de raios; microscopia eletrônica de varredura, espectrometria de raios X por energia dispersiva e Microscopia Eletrônica de Transmissão. A caracterização microestrutural revelou que as ligas expostas a 1000 °C durante 168 h apresentam uma microestrutura de duas fases composta principalmente de uma matriz ?0-BCC (Nb/Ti) com precipitados de uma segunda fase rica em titânio. Microestruturas de duas fases também foram observadas para as ligas expostas a 800 °C durante 168 h, na qual uma matriz ?0-BCC (Nb/Ti) com precipitados de uma segunda fase identificada como O2-Ti2NbAl foi observada. As ligas estudadas apresentaram massa específica inferior às superligas à base de Ni normalmente utilizadas na indústria aeronáutica. Em termos de propriedades mecânicas, as amostras expostas e testadas a 1000°C apresentaram valores baixos de resistência à compressão (100 MPa) quando comparado as amostras expostas e testadas a 800 °C (565 MPa). Pelos resultados de oxidação observou-se uma maior resistência a oxidação das ligas testadas a 800 °C, porém tanto a 1000 °C como a 800 °C não houve a formação de um filme protetor. / During the last decades, one of the challenges in the aerospace industry is with respect to increase the efficiency of gas turbine engines. The efficiency of the engines is a function of temperatures of the fluel gas, which cannot be increased because of intrinsic limitations related the use of Ni-based superalloys in the hot parts, where temperatures can reach values above 1000 °C. This work aims to investigate new materials in the Nb-Ti system, with low-density materials that may substitute Ni superalloys. The alloys were processed via arc melting, heat treated at 1200°C for 48h and exposed at temperatures similar to those encountered at the low-pressure section in a turbojet engine. The materials were characterized in terms of chemical composition, mechanical properties and microstructure. The following techniques have been used: X-ray diffraction; Scanning Electron Microscopy; Energy Dispersive X-ray Spectrometry and Transmission Electron Microscopy. The microstructural characterization have revealed that the alloys exposed at 1000 °C for 168 hours present a two-phase microstructure composed mainly of a ?0-BCC (Nb/Ti) matrix with precipitations of a second phase rich in titanium. Two-phase microstructures were also observed for the alloys exposed at 800 °C for 168 hours, where a ?0-BCC (Nb/Ti) matrix is observed with precipitates of a second phase identified as O2-Ti2NbAl. The studies alloys reported a lower density when comparing with the Ni based superalloys normally used in the aeronautical industry. In terms of mechanical properties, specimens exposed and tested at 1000 °C showed lower values of compressive strength (100 MPa) than those exposed and tested at 800 °C (565 MPa). The oxidation results allowed to observe a higher oxidation resistance of the alloys tested at 800 °C, however there was no protective film formation at 1000 °C as at 800 °C.
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